Главная

 

Обращение к коллегам                   

Министерство Анергии

Новый федеральный закон  261-ФЗ «об энергосбережении»  и наступательная  позиция в этом вопросе Президента страны Д.А.МЕДВЕДЕВА  дает новый толчок к реализации, нового национального проекта – энергоресурсосбережения. Предлагается  к вниманию весьма острый проблемный материал, посвященный коренной  причине высокой энергоемкости внутреннего валового продукта -  перекрестному субсидированию в энергетическом производстве. Основы скрытого перекрестного субсидирования  в энергетике России,  заложенные  еще с 14 января 1950 года, до настоящего времени наносят огромный экономический и экологический  ущерб экономике энергетике России. Аналитические выводы автора,  имеющего практический опыт анализа экономики энергетики, как с точки зрения  производителя, так и с точки зрения потребителя  тепловой и электрической  энергии может показаться нестандартным и неожиданным.  Термин «Министерство Анергии» можно считать условным –  в России нет органа  исполнительной власти в прямом смысле этого слова. Однако, дело не в названии. Суть в методе решения задачи по снижению энергоемкости Российского национального продукта!

А. Б. БОГДАНОВ,  главный специалист управления энергетической эффективности и энергоресурсосбережения ОАО «МРСК Сибири»,

аналитик теплоэнергетики России.  г. Красноярск.

 

Когда в товарищах согласья нет,

На лад их дело не пойдет,

И выйдет из него не дело, только мука. 

                                            И.А. Крылов

 

Введение

       ЭКСЕРГИЯ и АНЕРГИЯ  – это уникальные качественные и количественные показатели ЭНЕРГИИ, которые могут и должны восстановить логический смысл  применения законов термодинамики, в формировании энергосберегающей политики Российской энергетики.  ЭКСЕРГИЯ – высококачественный  легко превращаемый вид энергии, такой, как например; электроэнергия, энергия органического топлива,  механическая энергия ротора турбины, световая энергия, потенциальная энергия водяного потока перед плотиной  ГЭС и т.д.  АНЕРГИЯ  это не превращаемая  часть низкокачественной энергии,  перешедшая в тепло окружающей среды, как например: тепло сгоревшей спички, тепло океана, энергия водяного потока после плотины ГЭС и т.д. ЭНЕРГИЯ подчиняется закону сохранения энергии, но закона сохранения ЭКСЕРГИИ не существует. В конечном итоге,  при неизменном количестве ЭНЕРГИИ, все виды “чистой”, работоспособной, высококачественной, легко превращаемой  ЭКСЕРГИИ превращаются в низкокачественную неиспользуемую АНЕРГИЮ - тепло окружающей среды!

 

Наглядные примеры превращения ЭНЕРГИИ в АНЕРГИЮ

 

рис.1  Баланс ЭНЕРГИИ, ЭКСЕРГИИ, АНЕРГИИ    в зависимости от   класса  эффективности производства энергии

 

        В настоящее время перед энергетиками страны поставлена задача об уменьшении энергоемкости внутреннего валового продукта на 40%. Однако, из-за двойственной формы представления энергии, это казалось бы правильная  постановка цели, в условиях глубочайшего перекрестного субсидирования  электроэнергетике  и теплоэнергетике страны, региона  является некорректной, недостижимой  целью! Для устранения неопределенности и двойственности представления поставленной цели необходимо снижать,   не, сколько потери ЭНЕРГИИ, а именно  снижать  прирост АНЕРГИИ.  Однако,  для понимания сути  технологического перекрестного субсидирования из-за двойственности энергии, недостаточно уровня знаний  школьной  программы, и расчеты шаблонных примеров из учебников, и существующих политизированных  документов. Необходим опыт личного расчета топливного баланса комбинированного производства энергии на ТЭЦ, на основе анализа первичных данных испытаний паровых турбин! А этим владеют очень и очень малое число ученых и специалистов, и которые  напрямую не обеспечивают интересы «электроэнергетики»!

      Комиссией, выбранной научным совещанием Энергетического института (ЭНИН) АН СССР  и секцией теплофикации московского научно инженерного технического общества (МОНИТО), 14 января 1950 года принято историческое  но, к сожалению, глубоко ошибочное решение:

 

   

 Именно это  безапелляционное решение  комиссии ЭНИН  и МОНИТО,  вот уже более 60 лет приводит к глубочайшему перекрестному субсидированию в теплоэнергетике, к абсурдным  методам формирования энергетической политики России.  В чем же заключается ошибка этой уважаемой  комиссии?  Почему до настоящего времени не находится однозначного и убедительного возражения против этого ошибочного  решения!  Ответы конечно есть! Только от имени общества нет заказчиков на эти  ответы!  До настоящего времени  нет эффективного законодателя, эффективного регулятора, нет эффективного собственника, работающего в условиях рыночной конкуренции. А  для монополии  «электроэнергетика»  эти ответы не нужны, так как  лишают необоснованных монопольных привилегий!

Для продолжения  анализа сложившейся ситуации,  необходимо отметить, что понятие «энергосбережение» и «энергоресурсосбережение»  в экономике энергетики ни есть синонимы с одинаковым смыслом. Да, это близкие, но далеко не одинаковые понятия.  Энергосбережение это более легкое и доступное понятие для массового обывателя, для конкретного потребителя энергии. Но это понятие  совершенно не означает реальное энергоресурсосбережение в виде  сбережения  первичного источника энергии – «топлива»  в целом для общества и отличия  могут достигать 3÷4-х кратного значения!

       В качестве примера противоречивости  целей достижения экономии энергии и экономии первичного топлива, формального формирования стратегии топливосбережения, нужно рассмотреть потери ЭНЕРГИИ  и потери ТОПЛИВА   (для наглядности понимания, продолжим немного отступать  от правил русского языка и будем писать заглавными буквами) для компенсации потерь энергии в тепловых сетях от ТЭЦ.  По большому счету, любая ТЭЦ (ГРЭС), которая отдает тепло отработанного пара  турбин для отопления населения, либо сбросит через градирни тепло в окружающую среду, либо передаст через тепловые сети для отопления населения.  Тепловая ЭНЕРГИЯ (особо обращаю внимание читателя- только  тепловая ЭНЕРГИЯ, но не  МОЩНОСТЬ)  отпускаемое от ТЭЦ с температурой 40°С  вообще не должно содержать  топливной составляющей и должно бы отпускаться бесплатно, лишь бы только был надежный, круглогодичный  потребитель низкотемпературного тепла.  Семь процентов (7%)  которые указаны на рис.1  это затраты  топлива, необходимые на дальний транспорт с сетевой водой. Именно при  таком подходе, совершенно по-другому,  адекватно потерям первичного топлива  можно и нужно оценивать энергетические потоки на рынке тепловой и электрической энергии.

     Именно понятие «АНЕРГИЯ» – адекватно  отражает понятие «Энергоемкость валового внутреннего продукта» – ВВП и точно отражает прирост потери первичного топлива при потреблении любого вида энергии (электрическая, тепловая, гидравлическая, химическая, атомная и т. д.). Привычное же для всех со школьных времен  понятие  «ЭНЕРГИЯ» наоборот неадекватно отражает затраты первичного топлива, особенно при производстве энергии ТЭЦ, и вносит недопустимые 3÷4-х кратные искажения,  при анализе экономичности использования топлива сложной теплоэнергетической системы.

 

         Более 45 лет назад, польские авторы  книги «Эксергия» Я.Шаргут и Р.Петелла,   отметили  фундаментальное  противоречие  в формировании макроэкономической модели развития экономики энергетики общества: «Нетрудно убедится, что эксергетическая экономика не соответствовала  классической экономике. Следует только уяснить себе, что источниками эксергии, поддерживающими ход промышленных процессов, служат природные богатства. Таким образом, эксергетическая экономика реализовала бы промышленные процессы под углом зрения экономики природных богатств.  Классическая же экономика ставит перед собой задачу экономии человеческого труда»[4]  (стр. 248)     

           

        Автор одной из первых отечественной   научно-популярной  книги «Потоки энергии и эксергии»  Е.И.Янковский  изложивший основы энергосбережения   так же особо обратил внимание  о недопустимости  применения  экономического анализа основанного «замыкающих затратах» которые применяются экономистами  при анализе сложных энергетических систем «.. Как производить реконструкцию действующих энергетических предприятий,  которую нужно обосновывать экономически? Какие цены на топливо здесь применять? Тарифы, по которым делаются расчеты сами предприятия  различаются,  не на несколько процентов,  а в   3÷4 раза. Почти такое же различие будет и в приведенных затратах[5]..».

 

            Доктор технических наук В.М.Бродянский в «Письме в редакцию» журнала «Теплоэнергетика»[6]  в 1992году написал «  Дискуссия  о распределении затртат и расхода топлива на ТЭЦ  между электроэнергией и теплом тянется уже много лет. По существу, это один из участков общего фронта борьбы между административно чиновничьей системой управления народного хозяйства и управлением, основанном на научной базе и учете законов экономики.   .. Первое, о чем необходимо сказать, это то, что так называемый «физический метод» вообще не может обсуждаться как нечто, имеющее хотя бы самое слабое научное обоснование. Это типичное порождение эпохи, когда нужно было во что бы ни стало показать, что мы «впереди планеты всей..  Только специалисты из ГДР и ПНР прекрасно понимали, в чем дело. Их энергетическое начальство копировало наши глупости,  а попытки исправить ситуацию упирались, так же как и у нас, в министерские завалы..     …В КНР так же следовали нашей «методике» поскольку вся теплофикация делалась по нашему образцу. Теперь они выходят на современный уровень понимания термодинамики и даже собрали у себя международную эксергетическую конференцию.» 

 

Доктор технических наук А.И. Андрющенко,  будучи молодым ученым, не побоявшись  еще в далеком 1950году, и до настоящего времени отстаивать методы анализа работоспособности острого пара (эксергетический  метод), в одной из  последних  своих статей,  в очередной раз категорически настаивал о  недопустимости применения существующих методов анализа в  экономике энергетики  «...удельные расходы топлива на ТЭЦ не являются объективными показателями совершенства ТЭЦ, их применение для формирования тарифов тормозит развитие теплофикации городов и приводит к перерасходу топлива...» [7]. 

 

 

 

В качестве яркого примера неадекватности анализа энергоемкости приведем сравнение  потерь  ЭНЕРГИИ и  прирост  АНЕРГИИ (затрат первичного топлива)  по тепловым сетям города Омска  и электрическим сетям «Омскэнерго»

 

ПРИМЕР 1. Сравнение АНЕРГИИ при транспорте электрической энергии  по линиям передач  и АНЕРГИИ  при транспорте тепловой энергии по тепловым сетям

Вывод 1. Транспорт электрической энергии  по электрическим сетям  являющей электрической энергией произведенной чисто по конденсационному циклу ТЭС,  это очень дорогое и топливозатратное  решение.  Несмотря на кажущуюся  высокую эффективность транспорта  ЭНЕРГИИ по электрическим  сетям   8,68%,  против потерь ЭНЕРГИИ по тепловых сетях от ТЭЦ 20,7%,  реальная потеря ТОПЛИВА (рост АНЕРГИИ) ярко показывает что тепловые сети,  транспортирующие сбросное  тепло по теплофикационному циклу от турбин ТЭЦ  в 2.3 экономичнее 10,8% против 24,7% в электрических сетях! 

Вывод 2.  Существующий метод анализа энергоемкости валового внутреннего продукта, основанный на анализе потерь ЭНЕРГИИ, глубоко ошибочен. Ошибка оценки эффективности транспорта энергии по электрическим линиям электропередач и по тепловым сетям составляет до 2÷4-кратного значении. Ошибка на макроэкономическом уровне в игнорировании принципа неразрывности производства и потребления  тепловой и электрической энергии в России,  как страны с резко континентальным  климатом и огромными  расстояниями  приводит  к глобальному технологическому перекрестному субсидированию и как следствие к росту энергоемкости ВВП   в виде огромного  перерасхода топлива, достигающего до 80% топлива сожженного в котельных работающих в базовом режиме.  

 

Вывод 3. Существующие методы статистической отчетности эффективности производства энергии на ТЭЦ по форме «6-ТП»  допускающую  абсурдную официальную отчетность с КПД производства тепловой энергии  более 100÷108%[9]  абсолютно  не отражают смысл и суть потери первичного топлива при потреблении энергии.  Необходимо   изменить статистическую отчетность в части анализа экономичности ТЭЦ,  как  это показано на рис 2.  Для обеспечения достоверной отчетности  в только что принятый в 3-м  чтении  федеральный  закон «О теплоснабжении»  необходимо ввести понятие:  «Теплофикация» -  высшая технология энергоресурсосбережения обеспечивающая до 80% снижение энергоемкости ВВП  при  потреблении (производстве) комбинированной тепловой энергии  на ТЭЦ  против энергии, произведенной  на котельной.

Рис №2    «Недостоверная статистическая   отчетность»

             ПРИМЕР №2 (рис 3) Потери электрической ЭНЕРГИИ   и рост АНЕРГИИ  топлива на транспорт электрической энергии в сетях  Сибирского Федерального Округа (СФО)      

 

 

Рис 3   Прогноз потерь Энергии и АНЕРГИИ по  Сибирскому федеральному округу (СФО)

             

 

Анализ прогнозов потерь ЭНЕРГИИ и роста АНЕРГИИ  для компенсации потерь энергии в электрических сетях СФО указывает на механическое,  бессознательное формирование и согласование со стороны общества огромных  потерь ТОПЛИВА  в распределительном электросетевом комплексе. Так,  для того, чтобы доставить единицу энергии в Тыву с потерями энергии 39-41%, затраты первичного топлива (АНЕРГИИ) при транспорте составляют до 111%.  Однако,  ни на федеральном,  ни на региональном уровне,  нет органа формирующего  макроэкономические принципы и показатели, развития национальной энергетики,  который бы мог бы разобраться в сути перекрестного субсидирования топливом, дать объективную оценку двухкратным потерям  топлива (АНЕРГИИ).   Только последовательное развитие теплофикации - генерации электрической энергии на базе теплового потребления города Кызыла   позволит в 2÷4 раза снизить энергоемкость внутреннего валового продукта республики Тыва.         

 

В  результате искусственного разделения технологически  единого процесса комбинированного производства энергии  а) на  федеральную «Электроэнергетику» и б) на региональную «Теплоэнергетику»  в стране сложилась патовая ситуация.  Закон об энергосбережении 261-ФЗ и указ о снижении  энергоемкости ВВП  на 40% сами  по себе,  законы «Об электроэнергетике»,  «О теплоснабжении» сами по себе,  федеральные программы  развития электроэнергетики  округов сами по себе, и региональные программы  развития теплоэнергетики  сами  по себе! Теплофикация как «Золушка», как нелюбимая  падчерица, игнорируется властью, регуляторами, собственником. Лебедь, Рак и Щука все  стараются, делают вид  что работают, а  воз реального энергоресурсосбережения в рыночных условиях еле движется! Да  федеральный закон 261-ФЗ  придал реальное  движение по энергосбережению,  но, несмотря на ужесточение нормативов  потребления энергии к 2030году на 40%,   проблемы энергосбережения при производстве и потреблении  комбинированной тепловой энергии от ТЭЦ  с годовым эффектом снижения потребления первичного топлива  до 80% от котельных, остались не затронутыми!

 

Вывод №4. Дальний транспорт электрической энергии это самое энергоемкое, топливозатратное решение,  приводящее  до 112% дополнительно роста потребления первичного топлива.   В регионах необходимо как можно больше строить своих собственных  источников комбинированной тепловой и электрической энергии на ТЭЦ. Ярким  образцом нерациональной потери первичного топлива является республика Тыва и Алтайский край. Для всех регионов и особенно для удаленных потребителей необходимо строить собственные источники электрической энергии с производством не менее 70÷85%  теплофикационной электрической энергии произведенной на базе собственного теплового потребления.

 

 

Рис № 4 Потенциал снижения энергоемкости ВВП  страны,  ВРП региона,  города, ТЭЦ

 

В энергетическом балансе  Росси происходит  неуклонное замещение  теплофикации,  поставка комбинированной   тепловой энергии от  ТЭЦ   на поставку  тепла от котельных.  Снижение тепла от ТЭЦ с 1992года по 2009год произошло  на 310млрд. кВт.ч   с 843,5 до 538,1млрд. кВт.ч(63,8%)  (см рис№5).   По этой причине рост энергоемкости ВВП (ущерб) составляет не менее чем 35 млн. тон условного топлива ( до 40% от комбинированной электрической и тепловой энергии)