Особенности национального теплоснабжения

Ни в одной стране мира нет такой системы теплоснабжения, как в России. Наша теплоэнергетика обязана своим появлением огромным просторам и суровым климатическим условиям.

Однако, как показывает зарубежная практика, путь, по которому идет наша страна, – не единственный.

Для начала рассмотрим скандинавский опыт. Эти страны имеют схожий с Россией климат, продолжительность отопительного периода у них почти такая же, поэтому неудивительно, что и системы теплоснабжения схожи с российскими. По крайней мере внешне. Для примера возьмем Данию. Так же, как и в нашей стране, здесь сделали ставку на развитие системы централизованного теплоснабжения.



Северный путь

К середине 90‑х годов доля системы ЦТ составила около 60 процентов от общего потребления тепла. В Дании законодательно закреплено, что местные власти несут ответственность за выполнение программ тепло- и энергосбережения и гарантируют экологическую и экономическую их корректность. Это в целом по стране привело к тому, что почти все новые здания проектируются с учетом подключения к централизованному теплоснабжению. Системы централизованного теплоснабжения используются повсеместно в районах плотной застройки, причем ТЭЦ, использующие когенерацию энергии, составляют большинство среди энергопроизводящих предприятий.

К системе ЦТ подключено 500 тысяч установок, снабжающих теплом более 1 миллиона жилых зданий и большое количество других потребителей. Однако, если отопление централизовано, это не значит, что им управляет один монополист. В маленькой Дании создано около трехсот компаний ЦТ. Как правило, компаниями ЦТ в крупных городах владеют местные власти, малыми компаниями ЦТ – кооперативы потребителей. В первом случае интересы потребителей отражаются через представителей, избранных в органы власти. Во втором случае – правления компаний ЦТ избираются на ежегодных собраниях представителей потребителей.

С целью снижения до минимума расходов потребителей все компании ЦТ действуют как бесприбыльные кооперативы, и, следовательно, нет затрат потребителей на покрытие налогов с прибыли компаний. При этом реальная прибыль, получаемая теплоснабжающей компанией в течение отчетного периода (на конец каждого года), направляется в виде дотации на снижение тарифов на тепло для всех потребителей в будущем после отчетного году. Таким опосредованным образом потребители теплоэнергии в Дании являются фактическими владельцами теплоснабжающих компаний и большинства теплогенерирующих мощностей. В соответствии с законом «О теплоснабжении» цены на тепло устанавливаются в соответствии с фактическими расходами на основе общего экономического принципа самообеспеченности. Цена включает все необходимые расходы на поставку тепла. Таким образом, компания не может обанкротиться. Цена может включать умеренный уровень процентов на произведенные капиталовложения. Это означает, что местные власти, владеющие компанией ЦТ, не имеют права переводить прибыли со счетов компании на другие цели. Вся прибыль должна быть использована на снижение цен на отопление.

Политика Дании в области теплоснабжения нацелена на решение задач экономии энергии и снижения выбросов в окружающую среду от теплопроизводящих установок путем развития ЦТ, и в том числе комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), и мелких децентрализованных систем теплоснабжения, охватывающих максимально возможное количество рассредоточенных потребителей. Двадцать процентов топлива, используемого ЦТ, приходятся на местные неископаемые топлива. Такие биотоплива, как солома, оставшаяся от сельскохозяйственных работ, и отходы древесной щепы, все чаще замещают ископаемые топлива. Эти источники энергии, в отличие от угля, нефти или газа, выделяют только то количество углекислого газа, которое они поглотили в течение своей жизни.

Экономичность ЦТ обусловлена низкими тепловыми потерями в распределительных сетях, благодаря созданию новых конструкций труб, в том числе пластмассовых, применению эффективной теплоизоляции трубопроводов и прогрессивных методов их укладки и эксплуатации. Благодаря чему датчане могут снижать температуру воды, подаваемой по этим трубам. Низкие температуры, используемые в системах ЦТ Дании, позволяют утилизировать избыточное тепло относительно низкой температуры, которое содержится в отходящих газах и сточных водах промышленности. Например, цементный завод «Ольборг Портланд» дает около 190 тысяч ГКал в год для теплоснабжения города Ольборга, что составляет около 15 процентов потребности города в тепле. Это обеспечивает сокращение вредных выбросов в окружающую среду.

Благодаря перечисленному комплексу инноваций теплопотери магистральных и распределительных трубопроводов Дании составляют всего около 4 процентов, при этом КПД ТЭЦ достигает 90 процентов. На сегодня в стране осталось 170 тысяч зданий (из общего количества в 2,5 миллиона), не подключенных к централизованному теплоснабжению. Большая их часть должна в ближайшее время перейти на централизованное теплоснабжение.

В результате этого Дания стала самой энергоэффективной страной Европы, где тарифы на тепло и электроэнергию не только не растут, но часто снижаются. При этом экологическая обстановка в целом по стране явно улучшилась.



Немецкий вариант

Не менее интересно устроена система теплоснабжения у немцев. Энергоэффективность является краеугольным камнем усилий Германии по снижению отрицательного воздействия производства тепловой энергии на окружающую среду. Проблемами энергосбережения в Германии занимаются с семидесятых годов прошлого столетия. За это время было принято несколько постановлений правительства.

Принципиальной особенностью каждого очередного постановления является последовательная интеграция в нормирование системного подхода к рассмотрению здания с энергетической точки зрения и постепенное ужесточение требований по теплозащите зданий. В перечень выполняемых энергосберегающих мероприятий входит надлежащая теплоизоляция вновь возводимых зданий, санация ранее построенных, регулярный осмотр и контроль исправности теплогенерирующих устройств, составление энергетического паспорта здания, энергетический аудит объектов с высоким уровнем энергопотребления, подсчет фактических расходов на отопление, вентиляцию, кондиционирование и горячее водоснабжение.

Для реализации постановления разработан механизм финансирования работ по энергосбережению. Домовладельцы имеют право получения льготного кредита через уполномоченный государственный банк. Ставка рефинансирования при этом на 50‑60 процентов ниже, чем в коммерческих банках, и составляет 2‑2,5 процента. Кредит выдается на десять и более лет. Возврат кредита осуществляется за счет арендатора квартиры путем включения этих расходов в стоимость аренды. При этом фактическое увеличение расходов незначительное (до 10 процентов), так как резко снижаются расходы на отопление и горячее водоснабжение.

Разработана и внедряется коммерческая система финансирования – контрактинг. По данной системе коммерческая фирма за счет своих и заемных средств выполняет работы по энергосбережению в здании и эксплуатирует оборудование до момента полной его окупаемости и получения определенной договором доли прибыли и в связи с этим заинтересована в достижении максимальной эффективности выполненного проекта. Возврат средств осуществляется также за счет арендатора.

Что касается непосредственно систем теплоснабжения, то обычно в городах исправно работает сеть теплоснабжения – ТЭЦ и котельные, а также водозаборы и другие элементы коммунальной инфраструктуры. ТЭЦ чаще всего имеет в своем распоряжении отдельное ООО, и в нем коммунальное предприятие имеет свою долю. Личные котельные используются по указанию ТЭЦ, через которую и осуществляется межрегиональная диспетчеризация, а также управление нагрузками на сеть. В каждом многоквартирном доме у предприятия имеются насосы, водонагреватели и другие инструменты, обеспечивающие стабильную работу узла. Прибор, с помощью которого осуществляется учет потребляемых ресурсов, также принадлежит предприятию. Без этого прибора невозможно даже заключить договор о предоставлении услуг. Такие приборы устанавливаются бесплатно, за счет предприятия. Никакие инстанции вроде ДЭЗ, ЖЭУ или ЖЭС не являются посредниками между жильцом и предприятием – все сотрудничество происходит напрямую с жильцом, чисто и прозрачно.

В городах работают несколько различных предприятий. Некоторые из них – частные ООО. Потребитель выбирает коммунальное предприятие с точки зрения максимальной выгоды для себя. Житель города может свободно выбирать, старательно взвесив все плюсы и минусы, какой вариант теплоснабжения ему больше подходит. Решающим фактором здесь являются деньги – сумма, которая потребуется для строительства, регулярного ремонта и эксплуатации.

Тарифы на тепло назначает не правительство, а сами предприятия, обеспечивающие граждан теплом. А так как в договоре всегда указана фиксированная цена, никому и в голову не приходит в одностороннем порядке повысить расценки. В противном случае дело закончится судом.

Для конкретного примера можно привести опыт Франкфурта-на-Одре. После объединения Германии пятнадцать крупнейших энергетических комбинатов в восточной части страны (на территории бывшей ГДР) должны были быть переданы частным фирмам в Западной Германии (бывшая ФРГ). В правительстве считали, что именно такой стратегический ход обеспечит непрерывное, а главное, стабильное финансирование отнюдь не новой коммунальной инфраструктуры. Но руководители Франкфурта-на-Одре пришли к выводу, что такое решение является ущемлением прав жителей города. Вначале коммунальное предприятие Франкфурта полностью принадлежало муниципалитету. Кроме обеспечения жителей теплом и электричеством, предприятие проводило и другие работы: водо- и газоснабжение, обслуживание канализации и уборку мусора.

Спустя некоторое время муниципалитет стал привлекать в город инвесторов, взамен предлагая купить акции коммунального предприятия. Со временем появились десятки сторонних компаний, которые начали довольно успешную конкуренцию с муниципалитетом. Потребители довольно быстро смекнули, что конкуренция заставляет предприятия повышать качество услуг, понижать цены и предлагать дополнительные варианты подключения. Таким образом ЭСКО (энергосервисная компания) стала очень быстро набирать клиентов, предлагая им воспользоваться дополнительными планами подключения – кредит, лизинг и другие.



Американская децентрализация

Если взглянуть на наших заокеанских друзей, то первое, что бросается во внимание, это то, что в США централизованное теплоснабжение практически не развито. Это сложилось исторически, поскольку основная масса крупных городов закладывалась еще при повсеместном использовании печного отопления, а впоследствии прокладывать тепловые сети по уже сложившейся застройке стало чрезвычайно дорого. Но все же в центре крупных городов существуют компании, которые предоставляют услуги по обеспечению централизованным отоплением.

Обычно все их сети закольцованы, поэтому практически любой участок сети можно вывести в ремонт без ущерба для потребителей. Тем более что перерывов в теплоснабжении не допускается внутренним регламентом предприятий т. к. надежность централизованного теплоснабжения (как бы странно это ни звучало для российского уха) – это основное конкурентное преимущество, которое привлекает клиента, на этом компания сделала себе имя, хотя никаких норм по отключениям или по срокам устранения аварий законодательно не установлено, в контрактах обычно даже нет материальной ответственности за перерывы в теплоснабжении.

Нужно сразу оговориться, что обычно большая часть города отапливается при помощи индивидуальных газовых котельных в самых разных вариантах (крышные, пристроенные, подвальные) и электричеством (теплый климат позволяет не разориться на электроэнергии). Любой клиент компании, которая обеспечивает мини-центральное отопление, может отказаться от ее услуг и установить в здании, например, собственный котел, но бизнес компаний как раз построен на том, чтобы их предложение было чуть выгоднее или удобнее, чем индивидуальное отопление.

Верхняя граница цены на тепло сдерживается только рынком, а точнее, желанием удержать клиента, который самостоятельно делает выбор в пользу того или иного способа отопления. Как правило, если застройщик планирует самостоятельно эксплуатировать здание и сдавать его площади в аренду, то он подключается к централизованному теплоснабжению, а если собирается продать здание целиком, то закупает индивидуальное отопительное оборудование подешевле.

Каждый потребитель платит по счетчику, который чаще всего учитывает конденсат после бойлера потребителя, но там, где это технологически сложно, ставят счетчик на пар. Конденсат потребитель оставляет себе и использует для бытовых целей (полив растений, туалеты, бассейны и т. д.). Цена конденсата уже учтена в стоимости тепла (она ниже, чем стоимость воды из городской сети), и рачительный потребитель, конечно, использует его для своих нужд.

Есть и плата за подключение к существующим сетям. Она, опять же, никем не регулируется и определяется каждый раз индивидуально. Если клиент нужен компании, то при условии, что он сам установит бойлеры, его подключат бесплатно. Но если клиенту некуда деться и он подключится в любом случае, то плата может быть любой.

Надо отметить, что требования техники безопасности в котельной соблюдаются очень аккуратно, так как их в любой момент может проверить страховой агент на предмет соответствия требованиям страховой компании.

В общем, американскую схему можно описать выражением «звериный оскал капитализма», однако даже при нем выигрывает потребитель, так как именно он – главная цель поставщиков тепла.



Самурайский метод

Напоследок можно вскользь коснуться того, как устроено обеспечение теплом в Стране восходящего солнца. Надо сказать, что в Японии централизованное теплоснабжение почти не развито. В этой стране шире применяется локальное газовое и электрическое отопление. Однако даже в таком скучном предмете, как теплоэнергетика, японцы нашли чем удивить мир. В соответствии со своей традицией постоянно придумывать что-то новое и постоянно предлагать оригинальные и экстравагантные решения в районе Koraku 1‑chome в Токио, японцы для теплоснабжения района установили новую систему, которая использует тепло необработанных сточных вод. Как ожидают разработчики системы, использование тепла сточных вод уменьшит потребление энергии и выброс парниковых газов. Применение этой системы уменьшает потребление энергии на 20 процентов, выброс CО₂ и NO_x – на 40 и 37 процентов соответственно.

Сточные воды уже использовались в других проектах как источник низкопотенциального тепла для тепловых насосов. Однако проект в токийском районе уникален тем, что впервые используются неочищенные, необработанные сточные воды. А следовательно, новая система позволяет использовать тепловые насосы не только на очистных станциях, но и на станциях перекачки и канализационных сетях. Как считают разработчики, в дальнейшем ожидается значительное увеличение использования сточных вод в качестве источника низкопотенциального тепла.

Теплообменники на станции сконструированы ниже насосной станции для перекачки сточных вод. Они используются для передачи тепловому насосу тепла сточных вод, текущих через насосную станцию. Тепловой насос позволяет получить охлажденную или подогретую воду. Эта система уменьшает потребление энергии (электроэнергии) на 20 процентов по сравнению с тепловым насосом, использующим воздух в качестве низкопотенциального источника тепла.

Для удаления большинства взвешенных твердых частиц в стоках применяется автоматический фильтр. Для защиты от коррозии деталей насоса используется нержавеющая сталь, для труб теплообменника – титан. Очищаются трубы теплообменника установленными внутри щетками.

Как объясняют создатели системы по некоторым оценкам, в городские коммуникации вместе со сточными водами сбрасывается около 40 процентов использованного тепла. Цель проекта заключается в том, чтобы использовать этот огромный источник тепла для районной системы, работающей на тепловых насосах, экономя значительное количество энергии и существенно сокращая выбросы NO_x и CО₂.

Так что, как мы видим, систем теплоснабжения может быть огромное множество, так же как и источников тепла. Возможно, что и нам стоит присмотреться к опыту других стран?