Лысенковщина в энергетике или почему не внедряются тепловые насосы?

Лысенковщина в энергетике или почему не внедряются тепловые насосы?

А.Б.Богданов, начальник департамента перспективного развития АК «Омскэнерго»

mailto: exergy@list.ru http://www.exergy.narod.ru

С точки зрения организации рыночных отношений в энергетике, теплофикация, магистральные тепловые сети (магистральные, а не локальные), газовые сети, локальные котельные, тепловая изоляция трубопроводов, тепловые насосы, тепловые аккумуляторы, теплозащитные строительные конструкции являются взаимозаменяемыми благами (substitutes).общества. Достижение правильного сочетания этих благ, для обеспечения коллективного оптимума общества является главной задачей для системных экономистов регулирующих органов, отстаивающих интересы региона, и не является задачей для инженеров. Но при разработке эффективной тарифной политики на тепловую и электрическую энергию, регулирующими органами ФЭК, РЭК в России, в регионе не уделяется адекватного внимания.

Главной причиной, препятствующей широкому внедрению энергосберегающих технологий, является то, что существующая в России тарифная политика энергии, не отражает технологию производства и распределения тепловой и электрической энергии от ТЭЦ, от котельных и в целом по энергетической системе города. На конкурентном рынке цены отражают фактические предельные издержки на производство энергетических услуг. Российская же теплоэнергетика пока еще далека от ценообразования по предельным издержкам.

Одной из коренных причин искаженной тарифной политики на тепловую и электрическую энергию в России является, так называемое, явное и неявное перекрестное субсидирование. Справедливости ради, необходимо отметить, что перекрестное субсидирование имеется не только в российской теплоэнергетике, но широко распространено в энергетике передовых зарубежных странах. Так наиболее ярко о причинах и о недостатках перекрестного субсидирования в электроэнергетике показано в статье Питер ВанДорена «Дерегулирование электроэнергетики. Начальные сведения»

Выдержки из статьи Питер ВанДорена. «Дерегулирование электроэнергетики. Начальные сведения» (сайт института свободы «Московский Либертариум»

http://www.libertarium.ru/libertarium/der.energy05).

Ценообразование в реальном времени

Очень немногие клиенты электроэнергетических компаний в жилищном секторе имеют дело в настоящее время с ценами реального времени на уровне предельных издержек. Вместо этого они платят цены на уровне средних издержек, которые меняются самое большее дважды в год - весной и осенью.

Возможно, что на полностью дерегулированном рынке потребители имели бы дело с более низкими не пиковыми ценами и более высокими пиковыми ценами. Это, в свою очередь, могло бы вызвать политическое давление, чтобы защитить жителей от "слишком высоких" пиковых цен. Штаты, которые поддадутся этому давлению, могут принять законы о предоставлении потребителям в жилищном секторе тарифного плана с ценами на уровне средних издержек.

Издержки государственных предприятий не слишком отличаются от издержек частных энергокомпаний, но принципы ценообразования различны. Как и следовало ожидать от фирмы, которая управляет с оглядкой на поведение избирателей, у государственных предприятий более низкие цены для жилищного сектора и более высокие цены для промышленных потребителей, чем у компаний, которыми владеют частные инвесторы.

Перекрестное субсидирование

Возможность изменения политики всегда вызывает оппозицию со стороны тех, кто опасается потерять свои нынешние рыночные привилегии, а также тех, кто считает, что их доля в ожидаемых выгодах будет недостаточной. Электроэнергетика не является исключением из этого правила. Те, кого существующий режим субсидирует, беспокоятся о потере этих субсидий в результате дерегулирования.

Перекрестное субсидирование имеет место, когда для некоторых потребителей устанавливаются цены выше уровня предельных издержек с той целью, чтобы для других потребителей можно было установить цены ниже предельных издержек.

Перекрестное субсидирование не может быть продолжительным явлением на конкурентных рынках, потому что здесь "обложенный данью" потребитель может найти другого поставщика, который не будет брать с него излишней платы. К счастью, перекрестное субсидирование не может существовать на дерегулированном рынке. Оно искажает ценовые пропорции и плохо работает в качестве уравнительного механизма.

Ваучеры (талоны), распределяемые среди нуждающихся целевым образом, гораздо лучше служат для решения уравнительных задач при меньшем искажении цен. Субсидирование в форме ваучеров (талонов) более совместимо с рыночной инновационной деятельностью. Например, если услуги традиционной энергетики в сельской местности по эффективным ценам окажутся дороги, и политическая система отреагирует на это выдачей нуждающимся соответствующих талонов, то они могли купить микротурбины за счет предоставленных субсидий и, таким образом, сберечь некоторую сумму денег, которую они потратили бы на электроэнергию при использовании традиционного источника.

Ваучерная система более прозрачна для общественного контроля. Наоборот, перекрестные субсидии уже скрытым образом включены в существующие тарифы, поэтому избиратели ничего о них не знают. Если бы общественность имела более точные сведения, многие перекрестные субсидии были бы отменены. Ежегодные прямые ваучерные субсидии со скользящей шкалой более совместимы с рыночной экономикой, чем перекрестные субсидии.

Кстати, эти субсидии (за исключением, возможно, программ поддержки людей с низкими доходами) после серьезной проверки не получили бы общественного одобрения, но даже если бы получили, то в любом случае явно выделенные Конгрессом или штатами ассигнования более эффективны, чем скрытое перекрестное субсидирование, искажающее ценовые пропорции.

Вместо того, чтобы с помощью грубой силы отделять генерацию от передачи и распределения и регулировать сеть как транспорт общего пользования, почему бы просто не устранить федеральные и региональные органы и нормы регулирования существующих вертикально интегрированных предприятий и не позволить рыночным силам найти «наилучшие» экономические решения?

Необходимость в государственном регулировании тарифов в энергетике.

Государственное регулирование тарифов в энергетике, выраженное в виде неявного налога и неявной субсидии, позволяющей государству, с одной стороны смягчить социальные неравенства сельского и городского потребителя энергии, и с другой стороны, являться средством для привлечения голосов избирателей (населения) за счет не избирателей (промышленность, юридические лица).

Необходимость в перекрестном субсидировании в энергетике само по себе недостаточно обоснованно и сомнительно. Так, традиционно считается, что население городов является дотационным потребителем тепловой и электрической энергии. Однако, анализ удельного потребления энергии и первичного топлива в расчете на одного жителя говорит о том, что для одного жителя, использующего тепловую и электрическую энергию, получаемую по комбинированному способу на ТЭЦ, необходимо затратить 0.91тонну первичного топлива. Если же этот житель получает тепло от котельной или же электроэнергию на ФОРЭМ, и не участвует в процессе комбинированного производства тепла и энергии на ТЭЦ, то расход топлива на этого жителя увеличивается в два раза и уже составляет 1.755 тонны. Если же житель будет использовать электроотопление, то расход топлива возрастает в 4 раза больше, чем от ТЭЦ и составит 4.03тонны. Следовательно, и разница в тарифах на электроэнергию должны иметь различие как минимум в 2-3 раза, и это абсолютно правильное решение Однако существующее политическое требование о равенстве оплаты различными категориями потребителей, существующее перекрестное субсидирование затрат между тепловой и электрической энергией совершенно не отражает реальные затраты топлива в существующих тарифах. (см. пример №2)

Пример №2

Определить потребность в топливе и в денежных средствах на одного жителя за оплату тепловой и электрической энергии при различных способах обеспечения энергией:

«А»-раздельном, «Б»-комбинированном и «С»- с электроотоплением квартиры.

Потребность в топливе для производства тепловой и электрической энергии на одного жителя в год	Ед. Измерения	Вариант «А» при раздельном способе производства	Вариант «Б» при комбинированном способе производстве
Потребность в электроэнергии	Мвтч/год	0.75	0.75
Потребность в тепловой энергии (ТЭЦ + пиковая котельная)	Гкал/год	9.0	9.0= 7.0+2.0
Потребность в топлива на электроэнергию	т.у.т/год	0.75*0.36=0.27	0.75*0.40=0.3
Потребность в топливе на тепло (ТЭЦ + пиковая котельная)	т.у.т/год	9.0*0.165= 1.485	70.04+20.165 = 0.28+0.33=0.61
Итого потребность в топливе	т.у.т/год	1.755	0.91
Оплата за электроэнергию Ц=0.8 Руб/квтч	Руб/год	600	600
Оплата за отопление теплом Ц= 255.39 Руб/Гкал	Руб/год	2295	2295 должно быть меньше на ~30%
Итого оплата за год	Руб/год	2895	*2895⁾**

Вариант «С» Потребность в средствах при использовании электроотопления
Потребность в топливе на электроэнергию	т.у.т/год	0.75*0.36=0.27
Потребность в топливе на электроотопление	т.у.т/год	(9.0/0.86)*0.36=3.76
Итого потребность в топливе.	т.у.т/год	4.03**⁾
Оплата за электроэнергию 0.8 руб/квтч	Руб/год	600
Оплата за электроотопление 0.8 руб/кВт	Руб/год	7200за пиковую нагрузку быть больше
Итого оплата за год.	Руб/год	7800⁾**

Выводы:

1. *⁾ Несмотря на то, что для обеспечения жителей, пользующихся комбинированным снабжением топлива, требуется в два раза меньше раздельного снабжения энергией (с 0.91 до 1.755т/год), оплата за энергообеспечение в обоих случаях остается неизменной - 2895 руб/год.

2. **⁾Несмотря на то, что при переводе на электроотопление расход топлива возрастает в 4.4 раз, чем при отоплении от ТЭЦ (с 0.91тут/год до 4.03 тут/год), плата за использование энергией возрастает всего в 2.7 раза.

3. Это яркий пример несовершенства тарифного образования и перекрестного субсидирования в энергетике. Тарифы на комбинированное потребление должны быть ниже средней отпускной цены, а для потребителя, покупающего электроэнергию на ФОРЭМ, или тепло от котельной тарифы должны быть выше средней отпускной цены.

4. Для обеспечения развития комбинированного способа производства тепловой и электрической энергии РЭК должен согласовать к внедрению два типа договоров

А) договор на комбинированное потребление тепловой и электрической энергии от ТЭЦ, Б) договор на раздельное потребление тепловой и электрической энергии.

Пример № 2 наглядно показывает, что бюджетный потребитель такой как: детский сад, школа, общественные заведения, медицинские учреждения, городской житель, потребляющие тепло и электроэнергию от ТЭЦ, не только не нуждаются в субсидировании, а наоборот, сами субсидируют тех потребителей, которые не используют тепловую энергию от ТЭЦ!

Для определения расходов топлива и энергии для различных видов потребителей необходимо выполнить квалифицированные расчеты энергетических балансов, с использованием диаграмм режимов турбин, с пониманием сути эксергетического анализа, и на базе этих расчетов, делать выводы по энергетической топливной и тарифной политике в регионе, и о конкретных размерах перекрестного субсидирования.

Виды перекрестного субсидирования в энергетике.

Самым большим врагом энергосберегающей политики является усреднение расчетов. Усреднение расчетов вызвано, прежде всего, недостатком знаний технологии производства энергии экономических, регулирующих органов. Ради простоты расчетов все усредняется в основном по социальному признаку - промышленность, сельское хозяйство, население городское, сельское и т.д. До настоящего времени распределение затрат на тепловую и электрическую энергию на ТЭЦ производится на основании инструкции, написанной в 1970году! Какие рыночные отношения могут быть отражены в этой инструкции!

Результаты технико-экономического анализа сложных теплоэнергетических систем с анализом по диаграмме режимов турбин, с учетом выводов эксергетического анализа показывает, что в настоящее время энергетике существуют следующие виды явного и неявного перекрестного субсидирования между:

1. Тепловой энергией и электрической энергией на ТЭЦ;

2. Тепловой энергией и электрической энергией у потребителя;

3. Мощностью и энергией и производителя ТЭЦ, ГРЭС, котельной;

4. Мощностью и энергией у потребителя;

5. Базовой энергией ТЭЦ и пиковой энергией котельной

6. Высокопотенциальными и низкопотенциальными теплом ТЭЦ;

7. Производством и транспортом электрической энергии.

8. Производством и транспортом тепловой энергии.

9. Близлежащими и удаленными потребителями энергии.

10. Различными категориями потребителей (население города, села, теплицы);

11. Электроэнергией вырабатываемой по конденсационному и теплофикационному циклу на ТЭЦ;

12. Конденсационной энергией на федеральном рынке оптовой энергии и мощности и конденсационной энергией на ТЭЦ;

13. Затратами за содержание резерва 1^ой, 2^ой, 3^ей категории и платой за мощность.

Описывать принципы распределения затрат между различными видами энергетических услуг и анализ фактических затрат топлива и средств - это задача отдельной аналитической работы. При необходимости эта работа может быть так - же доработана и также опубликована для обсуждения и практического внедрения. Принципы формирования тарифов, отражающих технологию их производства и распределения отражены в моих статьях «Теплофикация –Золушка энергетики» журнал Энергетик №11 за 2001 г., «Теплофикация- национальное богатство России» журнал «Новости теплоснабжения» №4 за 2002г. Задачей менеджеров энергетики, практических аналитиков теплоэнергетиков по обеспечению дальнейшего внедрения энергосберегающих технологий является разработка метода расчета предельных издержек, отражающих технологию производства тепловой и электрической энергии в сложной теплоэнергетической системе города, определение количественной величины перекрестного субсидирования между различными видами тепловой и электрической энергии. С внедрением системы маргинальных тарифов на энергию и мощность, с соотношением минимальной цены к максимальной цене как 1 к 10, с устранением негативных сторон перекрестного субсидирования в перспективных схемах теплоснабжения появляется экономическая ниша для внедрения новых эффективных энергосберегающих технологий, и в частности, таких как в абсорбционные тепловые насосы. См. пример № 3.

Пример №3. Использование теплового насоса в схемах теплофикации.

На ТЭЦ имеются запасы теплофикационной мощности, позволяющей вырабатывать дополнительную электрическую мощность на базе теплового потребления. Установка абсорбционного теплового насоса в схеме сетевой воды в центре вновь подключаемых тепловых нагрузок является альтернативным решением строительству магистральных тепловых сетей, позволяющим в 2,4 раза увеличить тепловую нагрузку подключенных потребителей. В том числе за счет пропуска дополнительной нагрузки в 0.625 раза по существующим тепловым сетям от действующей ТЭЦ, и за счет сжигания газа или использования пара 8-13 ата в абсорбционном тепловом насосе в 0,775 раза.

∆Т_{традиц.}=150-70=80°С : ∆Т_{тепл.насос}=150-20=130°С

(∆Q_ТЭЦ+∆Q_ТН )/∆Q_ТЭЦ=130/80=1,625 раза

Схема к примеру 3.

Вывод: С использованием ценообразования на основе предельных издержек, маргинальных тарифов с соотношением минимальных и максимальных цен не менее, чем 1 к 10, устранения перекрестного субсидирования в энергетике у тепловых насосов появляется технологическая и экономическая ниша для применения в схеме дальнейшего развития теплофикации. Так в качестве альтернативы строительству дорогостоящих тепловых сетей, в центре тепловых нагрузок крупных городов экономически выгодно проектировать абсорбционные тепловые насосы. При этом, в базовом и полубазовом режиме теплоснабжения максимально используются ранее недозагруженные теплофикационные отборы турбин ТЭЦ, а в полубазовом и пиковом режиме теплоснабжения используются абсорбционные тепловые насосы. Задача ФЭК и РЭК создать такие тарифные и экономические условия, при которых обеспечивалась бы реальная экономия топлива и энергетических затрат в целом по региону.

ФЭК и РЭК должны владеть всеми видами перекрестного субсидирования в энергетике и доводить до потребителей и производителей отрицательные и положительные стороны перекрестного субсидирования. ФЭК и РЭК должны быть освобождены от политического давления, должны сокращать перекрестное субсидирование и формировать свои предложения по внедрению адресного субсидирования.

Выводы по приведенным примерам:

Из вышеприведенных примеров наглядно видно, что регулирующие и контролирующие органы: ФЭК, РЭК и Госэнергонадзор, созданные для обеспечения коллективного оптимума энергопотребления в обществе, не выполняют свою основную задачу, и являются тормозом, не позволяющим внедрять энергосберегающие технологии. Формально исполняя свои обязанности, самоограничивая круг решаемых вопросов, не вникая в суть производства и потребления тепловой и электрической энергии на ТЭЦ, они препятствуют технологическому и экономическому прогрессу в энергетике. Именно их позиция заставляют регулируемые предприятия жить по затратному принципу. Предприятиям не выгодно внедрять энергосберегающие технологии. Зачем рисковать, напрягаться, изыскивать средства, потому, что все равно через 2 года весь экономический эффект от внедрения будет исключен из тарифа.

Все участники производства и потребления энергии отлично понимают, что между контролирующими органами, подконтрольными предприятиями и властью имеется «негласное согласие» о взаимном признании друг друга. Все находятся в одной лодке. Главное не нарушить установившиеся границы «негласного согласия», не допустить системной аварии, не попасть в сферу действия МЧС. Но в конечном же итоге от этого «негласного согласия», от неэффективного управления региональной энергетикой процессом потребления энергии страдает конечный потребитель и общество в целом. Что из того, что более пятидесяти лет существует неверная методика распределения затрат на тепловую и электрическую энергию? Что из того, что в зоне действия ТЭЦ строятся котельные и для обеспечения топливом одного жителя потребуется не 0.91, а 1.755 тонны угля? Не информированный конечный потребитель за все заплатит! Что из того, что не выполняется температурный график тепловых сетей и не обеспечивается надлежащий уровень надежности? Конечный потребитель заплатит! Что из того, что идет перекрестное субсидирование между высококачественной электроэнергией и низкокачественной тепловой энергией, в результате чего не внедряется энергосберегающие технологии, тепловые насосы? Конечный потребитель за все это заплатит! В конечном итоге цена платы за все неэффективное регулирование энергетикой со стороны ФЭК и РЭК для г. Омска составляет не менее 600-900млн. рублей в год.

Рынок и конкуренция - вот двигатель прогресса. Но мы в России пока далеки от создания настоящих рыночных отношений в тепло и электроэнергетике. До настоящего времени не принят Федеральный закон «О теплоснабжении». В проект закона не внесено предложение об обязательном производстве тепловой и электрической энергии по комбинированному циклу. Энергетика крупного региона является общественным благом, затрагивающим интересы каждого члена общества. Вопросы перераспределения энергетических благ внутри общества являются сложнейшим комплексом вопросов, затрагивающим технические, экономические и политические стороны жизни общества.

ФЭК, РЭК и Гоэнергонадзор, не имея четко сформулированных критериев оценки их деятельности, в настоящее время не способны квалифицированно ставить цели и адекватно управлять коллективным оптимумом энергообеспечения в регионах. Для обеспечения коллективного оптимума ФЭК, РЭК и Госэнергонадзор должны быть освобождены от явного и скрытого политического давления со стороны власти, и, прежде всего, должны отвечать интересам потребителей энергии. Потребители, производители различных видов энергии, избиратели - потребители субсидированной энергии, должны быть квалифицированно информированы о сути энергетической политики региона, о положительных и отрицательных сторонах перекрестного субсидирования в энергетике.

Внедрение в практику «Системы оценки качества работы сложной теплоэнергетической системы» региона, города, предприятия должна стать эффективным инструментом, определяющим качество работы ФЭК, РЭК и Госэнергонадзора. Удельное потребление электроэнергии на тепловом потреблении - это базовый показатель, по которому оценивается реальная эффективность работы теплоэнергетической системы региона, города, района, предприятия

Что же необходимо делать? Предъявлять квалифицированные требования к производителям, потребителям и к регулирующим органам.

ФЭК, РЭК, Гоэнергонадзор должны более квалифицированно выражать интересы всего общества, должны более квалифицированно обеспечивать достижение коллективного оптимума в регионе, формировать эффективную тарифную и энергетическую политику развития региона, города. Конечные потребители тепловой и электрической энергии должны быть информированными о существующих объемах перекрестного субсидирования и требовать от регулирующих и контролирующих органов реального внедрения энергосберегающей политики.

Руководителям крупных энергетических предприятий, руководителям общественных организаций: ассоциации энергетиков регионов, союзу промышленников, союзу потребителей энергии, союзу строителей, союзу энергетических аудитов, ассоциации по водоснабжению отоплению, кондиционированию, союзу теплофикаторов необходимо:

1. Создать группы аналитиков-теплоэнергетиков, способных поставить цель, выявить коренные причины, разработать предложения по устранению возникающих противоречий, между технологией, экономикой, и политикой энергетики для своих регионов.

2. Организовать повышение квалификации специалистов – энергетиков, владеющих методом расчета предельных затрат на ТЭЦ, понимающих суть эксергетического анализа, владеющих методом расчета энергетических балансов теплоэнергетических систем города, крупных предприятий.

3. Рассчитать энергетические балансы мощности, балансы энергии, балансы топлива. Практически рассчитать коэффициенты полезного использования топлива для своих конкретных предприятий, городов, регионов.

4. Провести открытое обсуждение в печати положительных и отрицательных сторон перекрестного субсидирования в энергетике. Разработать принципы и методы устранения перекрестного субсидирования при производстве, транспорте и распределении тепловой и электрической энергии

5. Разработать «Перспективный план развития теплоснабжения» региона, муниципалитета, предприятия

6. Разработать предложение для включения в Федеральный Закон «О теплоэнергетике» включающего законодательный запрет на строительство котельных мощностью более 4 МВт без комбинированного производства тепловой и электрической энергии (в Дании запрещено более 1 МВт);

7. Разработать региональные нормативные и законодательные документы по энергетике:

7.1 .«Систему оценки качества работы сложных теплоэнергетических систем» применительно своего, предприятия, региона, города

7.2 .Положение о статусе «Схемы теплоснабжения города, региона», «Схемы электроснабжения» крупных городов регионов;

7.3 .Положение о Главном энергетике - аналитике региона—разработчика «Перспективного плана развития теплоснабжения региона», заказчика схемы теплоснабжения и электроснабжения города, региона;

7.4 .Проект типового договора на комбинированное теплоснабжение и электроснабжение энергией, получаемой по комбинированному циклу на ТЭЦ.

7.5 .Положение по расчету предельных издержек, отражающих технологию производства тепловой и электрической энергии на ТЭЦ.

7.6 .Методику по выявлению и устранению перекрестного субсидирования между различными видами энергии.

Разработанные предложения, положения, инструкции предъявлять на согласование для практического применения в ФЭК, РЭК. Отказ в согласовании - подготовленный комплект документов направить в арбитражный суд о неправомочности системы перекрестного субсидирования.

Только таким образом на основе предъявления квалифицированных требований к регулирующим органам, на основе квалифицированных исков через судебные решения наше общество сможет добиться реальных результатов по повышению качества энергоснабжения и энергопотребления, по сокращению необоснованного политического давления и реального внедрения энергосберегающих технологий.

Литература.

1. Питер ВанДорен (Peter VanDoren). Дерегулирование электроэнергетики. Начальные сведения. 1998г. Перевод с англ. – Ольга Шабанова, Юрий Кузнецов. Институт Свободы Московский Либертариум

2. Богданов А.Б.. Почему не внедряются тепловые насосы. Журнал «С.О.К.», №2 от 2004г. стр. 86-88.

3. Богданов А.Б. Теплофикация – Золушка теплоэнергетики». Энергетик №11 от 2001г.

4. Богданов А.Б. Теплофикация –национальное богатство России. Новости теплоснабжения №4 2002г

5. Богданов А.Б. Маргинальные тарифы на тепловую энергию. Энергия №5 от 1998 г.

6. Сайт http://www.exergy.narod.ru

Гкал/год