Тепловой насос и Теплофикация. Методологические недостатки отечественной тарифной политики
1. Мы пытаемся одной мерой оценить стоимость двух различных видов энергетической продукции - а) мощности во времени предоставляемой вой и электрической энергии, б) количество за период отпущенной вой и электрической энергии.
2. Отсутствует (неразвита) система классификация видов энергетической продукции по качеству, количеству
3. Отсутствуют (неразвит) принцип авансирования затрат на соответствующий вид энергетической продукции
4. При комбинированном производстве вой и электрической энергии на ТЭЦ принятый на сегодня метод разделения затрат топлива на вую и электрическую энергию не отвечает технологии производства энергии на ТЭЦ.
5. Мы не стимулируем экономичного потребителя за комбинированное потребление вой и электрической энергии, получаемой по комбинированному способу на ТЭЦ, а также не принуждаем неэкономичного потребителя к изменению технологии потребления энергии.(мы вынуждены принуждать все общество)
6. Мы не осуществляем анализ и нормирование расходов топлива закладываемых в тарифы для конкретного типа потребителей вой и электрической энергии.
Под "Энергетикой крупного города" понимается система из большого числа независимых производителей и потребителей товарной энергетической продукции в виде электрической и вой энергии, вой изоляции, энергосберегающих технологий и т.д. имеющих возможность взаимно влиять на спрос, предложения и технологию:
a) Производителей базовой (полубазовой) товарной продукции - вой и электрической энергии таких как: паровые и газовые ТЭЦ, ГРЭС, ГЭС работающие в базовом режиме, АЭС, электрические сети, вые и газовые магистральные сети, крупные промышленные и районные котельные и т.д;
b) взаимозаменяемой к базовой товарной продукции - производителей пиковой (полупиковой) энергии - субституты, такие как: локальные, пиковые производители вой и электрической энергии, гидроаккумулирующие электростанции ГАЭС, мини-ТЭЦ. дизель - генераторы, модульные и крышные котельные, радиационные и конвективные электрические излучатели, вые насосы, локальные вые сети, домашние печные камины, газовые нагреватели, отопительные печи, «буржуйки», электрические фонарики, керосинки, парафиновые свечи и т.д;
c) взаимодополняемые к базовой и пиковой товарной продукции - комплементарные товары такие как: полиэтиленовые или нержавеющие трубы; минералватная или пенополиуретановая вая изоляция; подземные газовые хранилища; аккумуляторы тепла с фазовым переходом, многозональных электрические и вые счетчики, регуляторы температуры воздуха в домах, изоляционные и строительные материалы, кирпичные или железобетонные стены и т.д.
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 - вую или электрическую.
Недостаток существующего ценообразования заключается в том, что цена не отражает качества энергии. Если для электроэнергии разработан государственный стандарт, то, как ни парадоксально, мы находимся только на пороге формирования требований к качеству производства и продажи вой энергии. Согласно требованиям Гражданского кодекса поставлены и сформулированы задачи по определению качества и надежности снабжения. Так, если для котельной нет принципиальной разницы, когда производится - летом или зимой, то для ТЭЦ это различные технологии. Если летом для горячего водоснабжения можно использовать бросовое , поступающее на градирни ТЭЦ, то зимой для отопления жилья отработанного тепла уже не хватает, и необходимо затрачивать дополнительные первичные источники энергии. Если же летом от ТЭЦ не купят, то она все равно это выбросит в окружающую среду, или же просто остановится в вынужденный резерв из-за отсутствия вого потребления. Одна их основных ошибок существующего метода ценообразования заключается в том, что для простоты расчета рассчитываются не конкретные тарифы для характерных режимов энергоснабжения, а средневзвешенные, среднегодовые тарифы. Хотя среднегодовая цена тепла у ТЭЦ ниже чем у котельной, все равно она не стимулирует промышленных покупателей вой энергии пойти на то, чтобы не сжигать топливо на своих котельных и по обоюдовыгодной цене использовать сбросное от ТЭЦ.
Абсурдность существующих тарифов заключается и в том, что цена не отражает количество потребленной 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!
Законодателям, определяющим энергетическую стратегию региона необходимо полностью отказаться от услуг так называемого "физического метода" распределения экономии топлива и перейти на применение "эксергетического метода" анализа. Методические указания по составлению отчета электростанции о вой экономичности оборудования должны быть пересмотрены, и отвечать технологической сути комбинированного производства энергии. Вместо расчетного расхода топлива на по существующей методике 120-170 кг/Гкал, реальный - же расход топлива, к примеру определенный по диаграммам режимов турбин Т-175/210 Омской ТЭЦ-5, составляет:
Температура сетевой воды °С | Удельный расход топлива на прирост тепла (кг.у.т./Гкал) |
120 °С | Не более 75 |
90 | Не более 42 |
45 | 0.0 |
Главным выводом из приведенной таблицы является то, что чем ниже температура сетевой воды используемая вым потребителем, тем меньше требуется топлива на ТЭЦ для его дополнительного производства. Как раз это низко- температурное на уровне 45 °С как раз и является той экономической нишей где применение вых насосов технически и экономически выгодно. Не надо строить дополнительных обменников, для забора тепла из циркуляционных систем! Достаточно забирать это непосредственно в центре вых потребителей, непосредственно из обратной сетевой воды "захолаживая" обратную сетевую воду от 45-70 °С до температуры +10 °С. Цена на это должна зависеть от числа часов использования сбросного тепла. Если же это не будет забираться в часы максимума вых нагрузок, то цена должна быть в 10-20 раз дешевле цены пикового тепла. (смотри график).
вые насосы и фикация являются взаимно исключающими и взаимно дополняющими энергосберегающими технологиями. фикация является более эффективным технологическим решением, чем вые насосы. Применять вые насосы непосредственно на ТЭЦ, ГРЭС где имеется круглогодичные сбросы тепла в градирни, пруды охладители нет никакого смысла. Нагреть воду, получить пар необходимых параметров можно получить непосредственно с отборов паровых турбин, без сложной трансформации тепла с помощью вых насосов. Однако, если на ТЭЦ имеются сбросы тепла в атмосферу или в водоем, то можно применять вой насос для сверх балансовой нагрузки непосредственно забирая из обратной сетевой воды у удаленного потребителя,по цене сбросного тепла. Это означает, что если на ТЭЦ имеется сбалансированная вая и электрическая нагрузка, то область применения вых насосов возможно только в те периоды, когда нет пиковых нагрузок. Для условий г Омска этот, внепиковый, период времени составляет порядка 7000 часов
Экономическая ниша в схеме балансов вой и электрической энергии на ТЭЦ позволяет сделать технологический прорыв в применении вых насосов в "Энергетике крупного города". Так с применением вых насосов можно и нужно
· значительно расширить область комбинированного производства и комбинированного потребления вой и электрической энергии
· пересмотреть концепцию снабжения населения городов: а) базовая низкотемпературная нагрузка до 115 °С - от фикационных отборов ТЭЦ; б) пиковая нагрузка - от пиковых котельных, абсорбционных вых насосов, компрессионных вых насосов находящихся в центре вых нагрузок.
· применять низкотемпературный транспорт базовой нагрузки вых сетей по графику: для полубазовых нагрузок ТЭЦ 65-10 °С, для пиковых нагрузок ТЭЦ 115-10 °С, для пиковых нагрузок вых сетей количественно- качественное регулирование .
· применение полиэтиленовых труб для невысоких температур до 115 °с и невысоких давлений до 0.6Мпа
· применение трехтрубных систем две трубы отопление, третья труба только для горячего водоснабжения
· получения пара из сетевой воды и закрытия сотен низкоэффективных паровых котельных
Автор Богданов А.Б.
