Характеристика энергетических ресурсов

РАЗДЕЛ 3 Энергоснабжение городов

Ярошевский Д. А., Мельников Ю Ф., Корсаков И. Н. Санитарная техника городов. М.: Стройиздат, 1990.

Трудности в снабжении регионов электричеством и теплом, возникшие в последние годы в связи с острым дефицитом топливно-энергетических ресурсов (ТЭР) вскрыли весьма ограниченные возможности существующей организационной структуры тог. энергетического комплекса (ТЭК) адаптироваться к экономическим реалиям переходного периода. Свершившийся переход к рыночным отношениям в украинской электроэнергетике, не подкрепленный рыночными реформами в сфере теплоснабжения, только усугубил разрыв между высоко координированной работой электроэнергетической ветви энергосистемы и довольно архаичной структурой управления местными генераторами тепла. Электроэнергетика, пытаясь не только повернуться лицом к потребителю, но и изобразить на этом лице дружелюбную улыбку, начала вооружаться технологиями управления XXI века. Централизованное же теплоснабжение продолжает пребывать в состоянии летаргического сна, загородившись от всего нового, что произошло в мире в области управления теплоснабжением за последние 30 лет, незыблемой верой в непогрешимость температурного отопительного графика.

Непогрешимость эта, однако, весьма сомнительна, если мы пытаемся рассматривать проблему теплоснабжения под утлом энергосбережения, Причем, сомнения в методической ценности принципов разомкнутого управления по возмущающему воздействию, а именно к этому классу управляющих систем принадлежит та, что до сих пор применяется на практике, усиливаются тем больше, чем в более жестких условиях ограничений по топливу приходится работать энергосистеме. Интенсивное применение населением злектроотопительных технологий, перерасход природного газа, предназначенного для бытовых нужд, стали привычными симптомами дискоординации работы региональных энергосистем, повсеместно наблюдаемой в Украине и в. других республиках бывшего СССР в период отопительного сезона.

Проблема состоит в том, что поневоле население стало играть роль четвертого, в некотором смысле нелегального, диспетчера энергосистемы (первые три «легальных» диспетчера - региональный диспетчерский центр электроэнергетики, диспетчерская служба тепловых сетей, а также диспетчерская служба газовых сетей). При плохом теплоснабжении жилых массивов оно самостоятельно компенсирует недостаток тепла в квартирах путем интенсивного использования электронагревательных приборов и газовых пищеприготовительных плит. Тем самым потребление тепла в быту приобретает смешанный, по виду первичных энергоносителей, характер, что переводит проблему энергоснабжения населения, а вместе с ней и проблему энергосбережения в этой сфере, в совершенно новую плоскость. Оказывается, всякая недопоставка тепла жилым массивам оборачивается не только перерасходом, против норм потребления в быту, электроэнергии и природного газа, но и перерасходом региональных топливных ресурсов, направляемых на покрытие совокупного спроса в электричестве, газе и тепле. Ясно, что даже самые современные кухонные плиты по эффективности утилизации теплоты сгорания газа не могут соревноваться с самыми архаичными котельными, а электрообогрев представляет собой далеко не лучший финал производственного цикла «сжигание топлива -выработка острого пара — генерация электричества» (с КПД не выше 35 % против 90% на котельной). Но, если в квартире холодно, другого выхода у людей нет., а с этим невозможно не считаться.

Тем не менее, ощутимый прогресс в энергоэффективности снабжения населения крупных городов электричеством, природным газом и теплом может быть достигнут даже в рамках существующей типовой структуры муниципального энергоснабжающего комплекса усовершенствования исключительно принципов управления мест теплогенерирующими мощностями. Воздействуя на отпуск тесла, можно управлять спросом на электричество и природный газ, а значит- регулировать потребление первичных ТЭР регионом, а вместе с ним и затраты на покрытие спроса на все вида: энергии, потребляемые в быту.

Сегодня многие связывают перспективы развития отечественной муниципальной энергетики с тем путем, по которому идет энергетика северных стран Западной Европы (например, Дании, которая в свое время очень удачно переняла у СССР, а затем усовершенствовала опыт теплофикации). К сожалению, приверженцы западного пути развития видят разницу в технической организации отраслей, но игнорируют разницу в ментальности нашего и западного потребителя, в социальном и экономическом укладе обществ.

Система централизованного теплоснабжения, к примеру, Копенгагена адаптирована не только к местному климату, но и к самому укладу жизни обывателей — к их запросам, стандартам качества жизни, принятым в обществе (как, впрочем, справедливо и обратное — уклад жизни адаптирован к возможностям энергоснабжающего комплекса). Вряд ли стоит рассчитывать на то, что наше население, развращенное в недалеком прошлом низкими ценами на коммунальные услуги, породившими иллюзии о «несущественности» для общества затрат на их осуществление, научится в обозримом будущем ценить даже то, что у него есть, и более активно предпринимать носил:: меры по сбережению энергии в быту

Поэтому нам предстоит искать свои пути для дальнейшего развития.

Одной из отличительных особенностей региональных рынков тепла, по сравнению, например, с рынком электрической энергии, является то, что конкуренция здесь принимает формы не внутривидовой, а скорее, межвидовой борьбы, на рынке электрической энергии электростанции соревнуются между собой за право участвовать в графике несения нагрузки. Независимые поставщики и местные энергоснабжающие компании также предлагают некоторый спектр услуг, который, в конечном итоге, предоставляет потребителю возможность выбора. Сегодня эта возможность довольно узкая, но по мере развития рыночных отношений она будет расширяться.

В принципиально ином положении находится потребитель тепловой энергии. Он жестко привязан трубопроводами к местному источнику теплоснабжения, обладающему абсолютной монополией в рамках обслуживаемой территории, и изменить поставщика может только что путем изменения места проживания.

В этих условиях снижение качества работы системы централизованного теплоснабжения дает жизнь альтернативным технологиям отопления, которые, хотим мы этого или нет, начинают конкурировать с ней, отвлекая на себя материальные и финансовые ресурсы общества. Таковыми являются: электротехнологии (электроотопление, электроводонагреватели), индивидуальные или групповые котельные, а также получивший широкое распространение обогрев квартир при помощи кухонных пищеприготовительных плит.

В условиях низкой эффективности "мягких" рычагов воздействия на спрос, к которым можно отнести методы тарифно-ценовой политики (например, многоступенчатые тарифы в электроснабжении), на практике широкое распространение получили крайне жесткие меры ограничения потребления (веерные отключения подачи электроэнергии, снижение, давления в газовой сети, отключение горячего водоснабжения). Парадокс заключается в том, что необходимость принятия подобных мер провоцируется самой структурой энергсенабжающего комплекса и существующей практикой его оперативного управления.

Эта практика складывалась в те годы, когда серьезных проблем с топливообеспеченностью регионов не было, а искусственная дешевизна нефти и газа сводила на нет всякую необходимость заботиться об энергосбережении.

Обособленное функционирование электрической, тепловой и газовой ветви ТЭК вполне отвечало духу времени и было оправдано тем, что каждая из них опиралась фактически на неограниченный топливный ресурс. Сегодня ситуация коренным образом изменилась, и отсутствие четкой координации в работе систем электро-, тепло- и газоснабжения промышленных и бытовых потребителей превратилось в серьезный источник нестабильности в энергоснабжении городов.

Анализ складывающейся ситуации дает все основания полагать, что потенциал энергосбережения, который таит в себе управление потреблением взаимосвязанных видов энергии (электричества, природного газа и тепла), значительно превосходит те резервы, которые традиционно рассматриваются как доступные в каждой отдельно взятой ветви энергоснабжения, особенно если речь идет об эффективности генерации электричества и тепла. Даже весьма пессимистический прогноз, выполненный частично на базе реальных архивов потребления, частично на экспертных оценках, показывает, что совокупные затраты на энергоснабжение населения в период отопительного сезона могут быть снижены на 5-7% только за счет усовершенствования работы системы централизованного теплоснабжения.

При отоплении строго по температурному графику суточные колебания наружной температуры вполне естественным образом преобразуются в колебания температуры: внутри помещений. Но проблема не в том, что эти колебания существуют, а в том, что они не совпадают по фазе с суточными колебаниями спроса на тепло. Последний имеет выраженные подъемы и провалы, обусловленные характером: бытовой активности населения. По нашим оценкам, утренний пик спроса приходится на часы, когда жители выбираются из постелей, а вечерний - когда они возвращаются после работы домой, Дневной провал, соответственно, приходится на часы, когда люди находятся на работе, а ночной — когда они спят, укрывшись одеялом. В соответствии с обозначенной временной картиной развития спроса следовало бы и отапливать жилые массивы, но температурный отопительный график является слишком примитивным инструментом для решения подобной задачи.

Таким образом, не умея обеспечивать поставку нужного количества тепла в нужный момент и в нужное место, население обречено на перерасход топлива либо на самом источнике теплоснабжения (в случае перетопа), либо на электростанциях, генерирующих энергию для электродотопа в быту (при недоотпуске тепла от котельных и ТЭЦ). Генерирование энергии является только первым звеном цепи «генерация - передача - распределение - потребление», и не заботясь о промежуточных и замыкающем звеньях этого жизненно важного для общества процесса, мы никогда не улучшим состояния энергосбережения в общественном производстве.