"Теплофикация"– энергоснабжение тепловых и электрических потребителей на базе комбинированного производства тепла и электроэнергии в одной технологической установке. Переход с раздельного производства энергии на теплофикацию позволяет увеличить коэффициент полезного использования топлива (КПИТ) в 1.5 раза с 55% до 83%!

Второй парадокс. Для получения одной Гкал тепла от отопительных котлов требуется 165 кг условного топлива. Диаграмма режимов работы паровых турбин показывает, что если отработанным паром турбин нагревать воду для нужд отопления с температурой 90° С, то расход топлива на тепло составляет всего 28– 45кг.у.т/Гкал. Если -же воду нагревать не выше 45° С, то дополнительных затрат топлива на тепло вообще не требуется! Это тепло все равно выбрасывается в атмосферу! Получился парадокс несовместимый со школьными знаниями физики! КПД использования топлива при нагреве воды составляет 540%

В качестве примера недостаточно рационального использования топлива можно рассмотреть состояние энергетики в Омской области. Так энергии тепла, сбрасываемого в градирни Омских ТЭЦ, достаточно, чтобы остановить в резерв все, котельные города до температуры воздуха-8° С! Но даже зимой, при -20° С когда из градирен ТЭЦ выбрасывается огромное количество тепла, в зоне действия тепловых сетей работают десятки котельных, нагрузку которых могут взять на себя ТЭЦ. Потери топлива от неумения организовать совместное потребление сбросной энергии от ТЭЦ по Омску [9] составляет не менее 630 тыс. т.у.т/ год на сумму до 280-1180 млн. рублей в год (табл.1).

В отечественной тарифной политике на тепловую и электрическую энергию законодателем заложено 6 видов логических ошибок.

1. Законодатель пытается упрощенной мерой адекватно оценить стоимость двух различных видов энергетической продукции - а) возможность использования мощности во времени б) фактически потребленное количество энергии за период
2. Отсутствует (неразвита) система классификация видов энергетической продукции по качеству, количеству
3. Отсутствуют (неразвит) принцип авансирования затрат на соответствующий вид энергетической продукции
4. Принятый на сегодня метод разделения затрат топлива на тепловую и электрическую энергию не отвечает технологии производства энергии на ТЭЦ.
5. Отсутствуют механизмы управления энергосбережением. Законодатель а)не стимулирует потребителя обеспечивающего производство тепловой и электрической энергии, по комбинированному способу производства на ТЭЦ, а также б) не принуждает неэкономичного потребителя к изменению технологии потребления энергии.
6. Анализ и нормирование удельного расхода топлива на энергию осуществляется только на источнике выработки энергии, а не на границе у конечного потребления энергии.

Самым главным недостатком существующей тарифной политики является то, что тарифы не отражают технологическую суть производства энергии как по качеству, так и по количеству. Предметом рыночных отношений является не просто количество потребленной энергии, а предоставление мощности в определенное временя. На рынок энергетических услуг предоставляется две вида энергетической продукции: а) возможность использования заявленной энергетической мощности в определенное время; б) количество потребленной энергии. При этом методологически нет никакой принципиальной разницы, на какой вид энергии предоставляются услуги - тепловую или электрическую.

Абсурдность существующих тарифов заключается и в том, что цена не отражает количество энергии по времени. Так, при равномерном потреблении 1000 Гкал в течение года достаточно источника тепла с мощностью 0.11 Гкал/час. Для производства этого же количества тепла, требуемого для того, чтобы обеспечить зимний максимум нагрузок за расчетную пятидневку требуется уже 8.3 Гкал/час. Разница мощностей установленного оборудования составляет 73-кратную величину. Соответственно нужны дополнительные специалисты, площади, оборудование. Оборудование находится в резерве 97% времени и работает только 3% времени, а стоимость покупки энергии одинакова в обоих случаях! Но для общества нет никакой разницы в оплате затрат! Парадокс!

Абсолютно также и в экономике энергетики. Для круглогодичных потребителей энергии в базовом режиме, оплата должна быть в несколько раз ниже, чем для потребителей пиковой энергии!

А. Производится классификация потребителей энергии.

1. "А" –потребители базовой энергии с числом часов использования максимума нагрузки Н_макс свыше 4500 часов;
2. "В"– полубазовые потребители с Н_макс от 1000 до 4500 часов;
3. "С" –пиковые потребители с Н_макс до 1000 часов;
4. "Д" –внебалансовые, внепиковые потребители, не имеющие нагрузку в периоде максимума нагрузок
5. "Е" –потребители энергии, требующие резервирования заявленной мощности, с весьма ограниченным потреблением тепловой или электрической энергии Н < 200 часов узко специализированного назначения (например: от автономных дизель -генераторов, от котлов- стерилизатор и т.д.)

2. Классификация потребителей по качеству и надежности энергоснабжения. Потребители подразделяются по надежности снабжения энергией. Например: потребители 1,2,3 категории электроснабжения; допускающие или не допускающие автоматический ввод резерва (АВР), автоматической частотной разгрузки (АЧР). Допускающие или не допускающие перерыв в теплоснабжении на 1минуту, 10 минут, 10 часов, 1 сутки, 10 суток, и т.д. Требующие или не требующие автономного резервирования электро - и теплоснабжения.
3. Классификация потребителей по видам потребляемой энергии: электроэнергия высокого, среднего, низкого напряжения; тепловая энергия паром, сетевой водой, подпиточной вода для горячего водоснабжения, конденсатом для технологии; по параметрам теплоносителя а) – высококачественная тепловая энергия: пар давлением 4.0 Мпа, 1.3 Мпа, 0.6 Мпа; сетевая вода с температурой 180–150° С, б) низкокачественная тепловая энергия: пар 0.25-0.12 Мпа; сетевая вода с температурой 95–65° С, с) сбросная тепловая энергия с температурой до 45° С и т.д.

Д) При распределении затрат на обеспечение пиковой и полубазовой мощности должен обеспечиваться принцип авансирования затрат только на соответствующий вид продукции "А", "В", "С", "Д", "Е". Кроме этого в пиковую часть затрат необходимо также дополнительно включить все затраты, связанные с обеспечением только пиковых нагрузок.

Е) Производится определение технологического оптимума производства энергии на краткосрочный и на долгосрочный период. Оценивается объемы комбинированного
и раздельного производства тепловой и электрической энергии с использованием ТЭЦ, промышленных котельных так и с помощью независимых, вторичных источников тепловой и электрической энергии. При комбинированном производстве энергии затраты топлива .против раздельного производства сокращается на 40-50% для зимнего периода и на 20-30% в разрезе года. Поэтому, потребители, которые одновременно получают тепловую и электроэнергию от ТЭЦ, должны на законных основаниях, а не как датируемые потребители получать выгоду в виде существенного снижения тарифа на энергию.

Д) Законодателем региона производится определение и оценка политического оптимума в энергетической политике на краткосрочный и долгосрочный периоды. Разрабатываются, утверждаются сбалансированные приоритеты. Метод перекрестного субсидирования [8] во многих странах мира с рыночной экономикой был и остается еще на долгое время. Однако необходимо объективно владеть этим методом пытаясь решить противоречивые задачи а)обеспечения социального (политического) оптимума в обществе и б)создания экономические условия для развития энергосберегающих технологий.

Маргинальные тарифы – это квалифицированный инструмент внедрения энергосберегающих технологий вообще, и теплофикации в частности. Главным результатом применения маргинальных тарифов в энергетике станет существенная разница в ценах на энергию, достигающая 10-20-кратного значения в зависимости от технологии производства и структуры спроса тепловой и электрической энергии на рынке. Большая разница в ценах вызовет жесткую борьбу за рынок. Мгновенно выявятся необоснованно завышенные и неиспользуемые установленные тепловые и электрические мощности источников. Моментально возрастет спрос на энергосберегающие технологии, мероприятия и оборудование, такие как: теплофикация, тепловые насосы, тепловое аккумулирование, утепление строительных конструкций, сокращение совмещенного максимума нагрузок, поиск более дешевых пиковых и аварийных источников энергоснабжения. Производители энергии уже не будут объяснять причины высоких цен на энергию, а конкурентной борьбой будут вынуждены самостоятельно находить технологические решения, позволяющие максимально экономить затраты на производство энергии. Так, в условиях Омска применение маргинальных тарифов открывает экономические направления для дальнейшего развития теплофикации Омска [9] с потенциалом энергосбережения не менее 200-800 млн. руб. в год (см. табл.1).

• создание, развитие новых технологий производства энергии, таких как: низкотемпературный транспорт тепла на сверхдальние расстояния [2], применение тепловых насосов для транспорта низкотемпературной тепловой энергии [10], тепловое аккумулирование энергии [11], полиэтиленовые трубопроводы для тепловых сетей;
• переход от традиционных, двухтрубных на трехтрубные системы транспорта с отдельно выделенной трубой только для горячего водоснабжения;
• создание технологических схем совместной параллельно-последовательной работы ТЭЦ в базе нагрузок и промышленных котельных в пике нагрузок, с дальнейшим развитием теплофикации в городе

	от промышленных котельных (в пике)	от ТЭЦ работающей в базе
Доля мощности	50%	50%
Доля энергии	20%	80%

• создание конкурентного рынка тепловой энергии с выходом котельных на единые тепловые сети города;
• развитие малых ТЭЦ, парового привода на базе существующих тепловых нагрузок, применение схем с утилизацией тепла уходящих газов, тепловых насосов, и т.д.

Идеологические трудности. Начиная с 1924-1930 [1] года, теплоэнергетики и экономисты не могут решить задачу, кому отдать выгоду от комбинированного производства энергии: либо потребителям электрической энергию, либо потребителям тепловой энергии. До настоящего момента периодически возникают жаркие дискуссии на эту тему. До перехода на рыночную экономику Госплан СССР волевым порядком решал эту задачу в пользу потребителей электрической энергии. Принципиально существуют два противоположных метода разделения затрат. Физический, административно узаконенный в 50-х годах [1,12], метод хорошо выполнял идеологическую задачу советского периода, а именно наглядно и убедительно, с точки зрения школьной физики, показывал, что при социалистическом способе производство электроэнергии в 1.5 раза дешевле чем при капитализме. Порождение эпохи, когда нужно показать, что мы ".впереди планеты всей…" [13] обеспечило идеологическое сопровождение и живучесть этой методики. Этот же идеологический подход устраивает и сегодняшнего естественного монополиста – РАО ЕС России, которое отвечает только за надежное и бесперебойное электрообеспечение. При этом задача обеспечения теплоснабжения является сопутствующей, второстепенной задачей и решается по остаточному принципу, на уровне региона.

Альтернативой физическому методу является так называемый эксергетический метод [1,14], отражающий технологическую суть процесса производства энергии. Но он не укладывается в рамки школьной физики и пока не допускается до практического применения. По эксергетическому методу получается, что для производства низкопотенциального тепла, передаваемого отработанным паром, КПД может иметь значение, превышающее 200-400%, и это обстоятельство шокирует неспециалиста! Именно физический метод анализа, искусственно занижающий затраты топлива на электроэнергию, искусственно завышающий ценность отработанного пара, ведет к огромному ущербу в развитии энергосберегающих технологий в России. Для дальнейшего развития энергосберегающих технологий в рыночных условиях необходимо разработать и узаконить для практического применения нормативный (на базе эксергетического) метод распределения расхода топлива.

"Теплоэнергетика" - это Золушка в энергетике. Многие специалисты, понимая ее важность и истинное положение [15], пытаются поднять роль теплофикации, но безуспешно. Она все равно она находится на второстепенных ролях До настоящего времени не утверждена "Концепция РАО "ЕС России" технической и организационно-экономической политики теплофикации и централизованного теплоснабжения от 1998г". В Федеральной целевой программе "Энергосбережение России" на 1998-2005год вопросы развития теплофикации в России, в стране холода, вообще не упомянуты! Это самый большой парадокс в Российской энергетике.

Ведущая мировая энергетическая корпорация AES начала в 1998 году свою деятельность в энергетическом секторе Казахстана [17]. Едва взяв под свое управление тепловые сети Усть-Каменогорска, дочерняя компания "Иртыш Пауэр энд Лайт" заявила "мы хотим осуществить революцию в деятельности тепловых сетей". Что сказать, молодцы американцы, моментально поняли истинную ценность и значимость теплофикации в условиях сибирских и казахстанских морозов.

"Теплоэнергетику" и теплофикацию должны представлять и защищать регионы. Как замыкающая отрасль, она выполняет всю черновую работу, все то, что осталась от "электроэнергетики". "Теплоэнергетика" разобщена территориально, у нее не развита законодательная и нормативная база. Региональные энергосберегающие законы носят декларативный характер. Отсутствуют качественные показатели, характеризующие эффективность топливоиспользования в регионах. Нет преемственности управления, нормативная база для "теплоэнергетики" в основном перенимается из "электроэнергетики" без осмысления учета приоритетов региона. Понятно, что нужно начинать с разработки концепции "Энергетической стратегии России", так как существующая концепция 1993 г. безнадежно устарела[16]. Следует исходить из того, что состояние основных фондов в энергетике находятся в критическом состоянии, не имеющем аналогов в мировой практике. Поэтому и меры должны быть неординарными. Насколько губернатор, законодательное собрание области осмыслят свое место в разработке энергетической стратегии региона, настолько и будет решаться задача развития энергетики и энергосбережения в регионе.

• разработать классификацию видов энергетической продукции, таких как: заявленная мощность базовая, пиковая, резервная; потребленная электроэнергия, тепловая энергия паром, горячей водой и т.д.
• разработать систему классификации основных фондов ГРЭС, ТЭЦ, котельных, тепловых и электрических сетей, отвечающую классификации видов энергетической продукции.
• внедрить принцип авансирования затрат в энергетике не только для переменных затрат и отнесением этих затрат на энергию, но и для постоянных затрат с отнесением их на соответствующие виды мощности.
• разработать и внедрить дополнительные формы статистической отчетности, отражающей эффективность энергосберегающей политики региона, такие как: коэффициент полезного использования топлива (КПИТ) предприятия, региона, баланс энергии, баланс эксергии (высококачественной превращаемой энергии), баланс анергии (низкокачественной не превращаемой энергии) и т.д.

• Технологические трудности. Теплофикация как Золушка в энергетике. Всем в глаза бросаются ее неизолированные трубы, развороченные теплотрассы, ржавые трубопроводы. Да, за последние 10 лет мы нанесли самый тяжелый удар по централизованному теплоснабжению. Все недостатки в финансировании энергетики в самую первую очередь отразились на состоянии сетей. Особенно там, где не владея системными подходом этими вопросом занимались временщики, где в зоне действия тепловых сетей устанавливали "чудесные" крышные и зарубежные котельные. Этот ущерб проявляется не сразу, а через пять, десять лет. Мы стали заложниками нашей вчерашней безалаберности, и наши сегодняшние просчеты проявятся завтра. Но Теплофикация - это национальное богатство России. Чем холоднее климат, тем значимее проявляется эффективность теплофикации. В настоящее время Дания, Финляндия, Швеция [1] уже опережают нас, хотя начали внедрять эту технологию на 50 лет позже России! Доля теплофикационной выработки у них составила около 50% и продолжает расти. В России эта доля составляет 33% и имеет тенденцию к снижению!

• Необходимо радикально решать проблемы коррозии, ужесточить нормативы по кислороду в сетевой воде, освоить новые методы деаэрации подпиточной сетевой воды (например деаэраторы на перегретой воде на Омской ТЭЦ-6 стабильно обеспечивают кислород в 3-5 раз ниже нормативного).
• Внедрять трехтрубные системы дальнего транспорта тепла с выделением отдельной третей трубы для нагрузки горячего водоснабжения
• Для решения проблем с потерями тепла через тепловую изоляцию теплотрасс необходимо внедрять новые технологии, такие как низкотемпературная сверхдальняя транспортировка тепла [2].
• Метод расчета маргинальных тарифов открывает экономическую целесообразность "холодного" транспорта сетевой воды и с применением тепловых насосов [10],
• В качестве первых решений, не требующих значительных вложений, необходимо осваивать новые технологии по организации совместной параллельно-последовательной работы ТЭЦ и промышленных котельных на объединенные тепловые сети города. Применение взаимных расчетов на основании маргинальных тарифов позволяет обеспечить экономическую эффективность каждому из участников совместной работы.
• На качественно более высоком уровне необходимо решать вопросы автоматизации и регулирования гидравлических и температурных режимов у потребителей
• Для закрытия, замены неэффективных паровых котельных необходима разработка схем с применением тепловых насосов, позволяющих получать пар из сетевой воды!

• Готовиться к значительному росту цены на энергию. Объективно рыночная цена на электроэнергии на внутреннем рынке России будет стремиться к росту от 1 цента до 5-6 центов за квт.ч [16]. На основе маргинального ценообразования необходимо произвести энергоаудит существующих энергетических установок и внедрять новые энергоэффективные технологии

1. Теплофикация - одна из самых значимых энергосберегающих технологий в России, позволяющая экономить до 20-30% топлива против раздельного производства тепла и электроэнергии.. Как знаменитый план ГОЭЛРО в 1920 году на многие года определил развитие России, так и "Концепция теплофикации" способна сделать значимый рывок в дальнейшем развитии энергосберегающей энергетики России. Необходимо на государственном уровне (а не только на уровне РАО ЕС России) разработать "Концепцию теплофикации России". Соответственно, на региональном уровне должны быть разработаны "Концепции теплофикации регионов"
2. Спрос на комбинированное потребление тепловой и электрической энергии в Омске реально может обеспечить дополнительный дальнейший рост теплофикационной выработки с 4.4 до 6.4 млрд. кВт·ч. При этом потенциал дополнительного энергосбережения за счет совместного использования ТЭЦ и котельных города в Омске составляет не менее 630 тыс.у.т./год. Экономия средств только за счет экономии топлива составит не менее 200-800 млн. руб./год.
3. Для дальнейшего внедрения теплофикации и других энергосберегающих технологий необходимо поэтапно отказаться от одноставочных расчетов за энергетические услуги. Рынок энергетических услуг должен предусматривать: а) плату за право использовать энергетическую мощность (рабочую, заявленную, резервную, базовую, пиковую и т.д.), б) оплату фактически потребленной энергии.
4. Существующая практика распределения расхода топлива, основанная на физическом методе, должна быть изменена на методику, отражающую эксергетический метод. При этом удельный расход условного топлива на электроэнергию на ТЭЦ должен быть не лучше чем на ГРЭС с аналогичными параметрами пара, а удельный расход на производство тепла должен сократится со 170-130 кг/Гкал до реального значения 42-85кг/Гкал.
5. Для дальнейшего развития теплофикации (и всех других энергосберегающих технологий) необходимо отказаться от усредненного метода ценообразования и перейти к ценообразованию по маргинальным издержкам. При этом разница в оплате различных видов энергии должна быть не менее 10-кратной величины! Маргинальное ценообразование как лакмусовая бумажка высветит огромные избытки установленного и не используемого оборудования.
6. Для последовательной реализации энергетического потенциала энергосбережения регионов необходимо создавать региональные Агентства теплофикации и энергосбережения (РАТФЭ).

1. Малафеев В.А. Как правильно определять стоимость электрической и тепловой энергии, вырабатываемой на ТЭЦ! Журнал “Энергетик” №9 2000г
2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Москва Издательство МЭИ. 1999г
3. С.Фишер, Р.Дорнбуш, Р.Шмалензи "Экономика" Перевод с английского "Дело" Москва 1993г
4. Lescoeur, J.B. Calland. Tariffs and load managment: the Frenсh experiencе. Electricite de Frace. IEEE Transactions on Power Systems, Vol. PWRS-2, No.2, May 1987, p. 458-464.
5. Семенов В.А. Оптовые рынки энергии за рубежом. Аналитический обзор. М.: ЭНАС, 1998.
6. Богданов А.Б. Маргинальные тарифы на тепловую энергию. Журнал “Энергия” №5, 1998.
7. Богданов А.Б. Теплофикации нет альтернативы. Виноват метод анализа. 25 страниц, 1999 г. Электронная версия на сайте РАО ЕЭС: http://www.rao-ees.ru/ru/energo_sber/teplo.htm либо по адресу: e-mail - exergy@list.ru
8. Сахарнов Ю.В. Роль государственных органов регулирования в тарифной политике, создающей условия стимулирующих энергосбережение. Сайт http://www.MTU-NET.ru/marek/Sakharnov_pl.html
9. Дьяков А.Ф. Белов Е.И. Демидов О.И. и др. Основные направления технического перевооружения ТЭЦ АК “Омскэнерго”. М.: Электрические станции, №9, 1996.
10. Илюша А.В. Комбинированное использование термодинамических циклов – основа повышения эффективности теплоэнергоснабжения. М.: Промышленная энергетика,№7, 1996
11. Г.Бекман П.Гилли Тепловое аккумулирование энергии. Перевод с английского Москва “Мир” 1987
12. Вопросы определения КПД теплоэлектроцентралей. Сборник статей под редакцией ВинтераА.В. Гоэнергоиздат, 1953.
13. Бродянский В.М. Письмо в редакцию. К дискуссии о методах разделения затрат на ТЭЦ. М.: Теплоэнергетика, № 9, 1992.
14. Денисов В.Е. Кацнельсон Г.Г "О преимуществах эксергетического подхода к оценке работы ТЭЦ" Электрические станции №11 1989г
15. Берсенев А.П. Еремин Л.М. Малафеев В.А. Достижения и проблемы развития теплофикации и централизованного теплоснабжения в России. М.: Энергетик, №11, 1999
16. Батенин В.М. Масленников В.М. О некотрых нетрадиционных подходах к разработке стратегии развития энергетики России. Теплоэнергетика №10 2000.
17. Левезли Г. "Мы хотим осуществить революцию в теплофикации" http://www.caravan.kz/1998/Auqust/32/32-35-03.htm