Теоретические основы рационального потребления топливно-энергетических ресурсов

Главным препятствием внедрения  в России энергосберегающих технологий является отсутствие метода распределения затрат топлива, адекватно отражающего технологию производства тепловой и электрической энергии на ТЭЦ и отвечающего рыночным условиям.  
    Существуют два метода разделения топлива на ТЭЦ:

- физический, узаконенный в 1950-х гг. и до настоящего времени являющийся основой нормативных документов для распределения затрат топлива и затрат ТЭЦ;

- эксергетический, закрытый для обсуждения и не допущенный для практического применения. 
    Начиная с 25 ноября 1924 г. - момента пуска первой в России ТЭЦ (3-я Петроградская ГЭС на Фонтанке) - экономисты ТЭЦ не могут решить, кому же отдать выгоду. При экономии топлива в 28-48% допустимо снизить тариф для потребителей либо электрической, либо тепловой энергии. 
    Согласовав для применения в качестве нормативного не имеющий никакого научного обоснования физический метод, Министерство энергетики и Академия наук СССР в 1952 г. решили задачу перераспределения энергетических благ в пользу потребителей электрической энергии3, наглядно и убедительно (с точки зрения преподавания физики в школе) <доказало>, что при социализме производство электроэнергии обходится в 1,5 раза дешевле, чем при капитализме.  
    Эксергетический метод отражает технологическую суть процесса производства энергии, но не укладывается в рамки школьной физики и пока не применяется. В соответствии с ним для производства низкопотенциального тепла, передаваемого отработанным паром, КПД может иметь значение, превышающее 200-400%, и это обстоятельство шокирует неспециалиста. Именно физический метод анализа и его аналоги, искусственно снижая стоимость высококачественной электроэнергии (за счет необоснованного повышения цены на сбросное тепло), приводят к тому, что экономический эффект от теплофикации уходит на отопление электричеством какого-либо хозяйственного склада или бытовки (пользующихся льготными тарифами). Население города, имеющего ТЭЦ, оплачивает как собственное отопление, так и электрическое отопление нежилых хозяйственных объектов. Из-за сокращения числа тепловых потребителей энергия от ТЭЦ становится еще дороже. Чем меньше мы пользуемся ТЭЦ, тем дороже в квадратичной зависимости она обходится обществу. 
    Известно об огромном уроне, нанесенном нашему обществу в 1930-1960-е гг. учением Т. Д. Лысенко. Отрицание научных подходов по внедрению концепции наследственности и изменчивости отбросило отечественную науку на многие годы назад. Длительное неприятие кибернетики как науки об управлении также не пошло на пользу стране. Демонстрируя преимущество советской электроэнергетики, мы нанесли серьезный ущерб региональной альтернативной энергосберегающей теплоэнергетике. Именно физический метод анализа и его модификации, искусственно занижающие затраты топлива и материальных средств на производство электроэнергии, уже в течение полувека мешают развитию энергосберегающих технологий в России.  
    Из-за массового отказа покупателей от тепла, получаемого на ТЭЦ, законодатель, утверждающий принципы и методы анализа технико-экономических показателей, вынужден разработать модификацию физического метода - действующую методику, введя поправочные коэффициенты ценности тепла к существующему физическому методу анализа. С 2002 г. обсуждается аналог эксергетического и в то же время модификация физического метода, также не отражающий технологию производства энергии на ТЭЦ. Суть ошибочности действующей методики и аналога эксергетического метода анализа иллюстрирует материал врезки.

Тройной тариф на продажу электрической энергии в Дании
Тип нагрузки	Часы	Дни недели	Месяц	Цена, евро/МВт.ч
Пиковая	800-1200 1700-1000	Понедельник-пятница  Понедельник-пятница	Январь-декабрь  Октябрь-март	72
Полупиковая	600-2100 за исключением  пиковой нагрузки	Понедельник-пятница	Январь-декабрь	56
Базовая	Оставшиеся  часы	Понедельник-воскресенье	Январь-декабрь	24

До сих пор из-за применения неверной методики мы получаем абсурдный результат: себестоимость  тепловой энергии на самой лучшей и экономичной ТЭЦ - 161 руб./Гкал. Это выше, чем себестоимость тепловой энергии от котельной, работающей на газе (144 руб./Гкал). Почти весь эффект от экономии топлива на тепловом потреблении по действующей методике уходит на удешевление вырабатываемой электрической энергии, а не тепловой. Опираясь на эти показатели, сравнивая стоимость тепла от ТЭЦ и от газовой котельной, не зная истинной картины и не учитывая экономических ошибок, региональная власть принимает решение об отказе от использования существующих огромных резервов на Омских ТЭЦ и в строительстве альтернативных домовых, квартальных котельных. 
    Получается замкнутый круг. Не имея утвержденной методики, отражающей технологию производства, АО-энерго не могут защитить тарифы, основанные на расчете предельных издержек (маржинальные тарифы) в соответствии с технологией производства. Не владея истинным анализом затрат, показывающих технологию производства тепловой и электрической энергии на ТЭЦ, невозможно разработать эффективную программу управления издержками (ПУИ). 
    Удельный расход топлива на электро- (Вээ) и тепловую энергию (Втэ) для ТЭЦ вообще не имеет строгого определения и толкования. Применение показателей Вээ и Втэ без их взаимного согласования недопустимо. Однако заводы-изготовители в рекламных проспектах по газотурбинным и парогазовым установкам часто приводят высокий показатель по удельному расходу топлива на электроэнергию, достигающий порой 150-210 г/кВт.ч. Для квалифицированной и однозначной оценки степени термодинамического совершенства ТЭЦ необходимо использовать не эти цифры, а такой показатель, как удельная выработка электроэнергии на тепловом потреблении. Например, для ТЭЦ с давлением 130 атм. он достигает 0,55 МВт/Гкал, а для современной парогазовой установки - 1,25 МВт/Гкал.  
    Российская теплоэнергетика находится в глубочайшем экономическом кризисе. Отсутствует орган, отвечающий за обеспечение энергетического коллективного оптимума, нет закона <О теплоэнергетике>. Закон <Об энергосбережении> существует лишь формально. В реформированном Ростехнадзоре (бывшем Госэнергонадзоре) исчезли отделы, отвечающие за энергосбережение.  
    Следствием применения неверной методики в экономике энергетики является перекрестное субсидирование. Нет предпосылок для внедрения новейших энергосберегающих технологий, таких как теплофикация, тепловые насосы и аккумуляторы, вторичное использование энергетических ресурсов. Мало того, из-за регулируемой тарифной политики в России начались обратные процессы - например, отказ от теплофикации.  
    Из-за потери теплового потребителя, неявного (технологического) перекрестного субсидирования, разрегулированности систем теплопотребления, необоснованно заниженных демпинговых цен на газ для муниципальных котельных ТЭЦ Омска разгружаются, значительно снижая свои технико-экономические показатели. В результате каждый потребитель тепловой и электрической энергии Омска, получающий тепло от ТЭЦ (именно от ТЭЦ, а не от котельной), в виде неявного (технологического и социального) перекрестного субсидирования оплачивает затраты собственников вновь вводимых муниципальных котельных, связанные с:  
    а) необоснованным строительством новых газовых котельных и локальных тепловых сетей к ним;  
    б) содержанием в резерве разгруженной магистральной тепловой сети;  
    в) повышенным в 1,9 раза расходом топлива на производство тепловой и электрической энергии по раздельному циклу против комбинированного производства энергии на ТЭЦ. 
    Таким образом, в России не внедряются энергосберегающие технологии, поскольку регулирующие органы не могут отказаться от скрытого (неявного технологического) и открытого (явного социального) перекрестного субсидирования.  
    Результаты технико-экономического исследования сложных теплоэнергетических систем с анализом по диаграмме режимов турбин с учетом выводов эксергетического анализа показывают, что в настоящее время в энергетике существует перекрестное субсидирование между:

·  тепловой и электрической энергией на ТЭЦ;

·  тепловой и электрической энергией у потребителя;

·  мощностью и энергией у производителя ТЭЦ, ГРЭС, котельной;

·  мощностью и энергией у потребителя;

·  базовой энергией ТЭЦ и пиковой энергией котельной;

·  высоко- и низкопотенциальным теплом ТЭЦ;

·  производством и транспортом электрической энергии;

·  производством и транспортом тепловой энергии;

·  близлежащими и удаленными потребителями энергии;

·  различными категориями потребителей (население города, села; теплицы);

·  электроэнергией, вырабатываемой по конденсационному и теплофикационному циклу на ТЭЦ;

·  конденсационной энергией на федеральном рынке оптовой энергии и мощности и конденсационной энергией на ТЭЦ;

·  затратами на содержание резерва 1-й, 2-й, 3-й категории и платой за мощность.  
    Для внедрения энергосберегающих технологий, сокращения явного и неявного перекрестного субсидирования при производстве тепловой и электрической энергии необходимо: 
    1. Отказаться от существующего в РАО <ЕЭС России> метода анализа экономических показателей, заменив его эксергетическим методом анализа технико-экономических показателей работы ТЭЦ. 
    2. Включить в проект закона о теплоэнергетике раздел о запрете строительства котельных мощностью 10 Гкал и выше без выработки электроэнергии на тепловом потреблении (с рассрочкой обязательного исполнения до 2010 г.). 
    3. Разработать методические указания по определению величин неявного (технологического) и явного (социального) перекрестного субсидирования в теплоэнергетике. 
    4. Разработать раздел закона о порядке предоставления льгот в виде перекрестного субсидирования для энергозатратных производителей и потребителей и о порядке компенсации льгот. 
    5. Внедрить региональную, муниципальную систему оценки качества работы сложной теплоэнергетической системы крупного города. 
    6. Внедрить методику анализа расходов топлива на ТЭЦ, отражающую реальный удельный прирост расхода топлива на прирост тепловой нагрузки (от 25 до 170 кг условного топлива на 1 Гкал).  
    7. Вывести региональную энергетическую комиссию из прямого и косвенного подчинения губернатору региона. 
    8. Оценку деятельности РЭК осуществлять по комплексному показателю - коэффициенту топливоиспользования (региона, города, предприятия). 
    9. Внедрять маржинальные тарифы на тепловую энергию с соотношением минимально дешевой цены к максимально дорогой не менее чем 1:8.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сегодня ни в  одной стране в мире, каким бы большим запасом энергии из невозобновляемых источников она не владела, при существующих объемах и способах ее использования не может быть гарантированно, что до перехода на питание энергией из возобновляемых источников она не будет испытывать нехватку энергии. Поэтому, если мы хотим, чтобы нам хватило топлива на этот переходный период, необходимо, сегодня сконцентрировать усилия на решении вопросов, связанных с повышением эффективности его использования.

В настоящее  время решение основных вопросов экономии топлива должно перейти на новый путь, в основе которого лежит термохимический метод. Однако этот процесс, к сожалению, не может пройти самопроизвольно и требует преодоления целого ряда трудностей, и прежде всего трудностей психологического характера. Сегодня под влиянием учебной литературы не только в умах инженеров-теплотехников, но и ряда термодинамиков укоренилось однозначное мнение о том, что для совершенствования преобразования энергии топлива в тепловых машинах существует единственный классический путь, основанный на совершенствовании преобразования теплоты в работу. Причем то, что этот путь единственный, преподносится на таком фоне, который исключает возможности какого-либо другого. Решение проблемы экономии топлива новым путем содержит много трудностей технического характера.

Новым процессом  для энергетики при использовании  термохимического метода является еще и процесс сжигания конвертированного топлива.

 

 

 

 

 

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

1. Экономия топливно-энергетических ресурсов при проведении геологоразведочных работ: Учебник для ВУЗов. Жернаков А.П.
2. Топливо и энергетики России: Справочник специалиста. Мастепанов А.
3. http://esco-ecosys.narod.ru/2005_5/art41.htm
4. http://www.ecoteco.ru/library/magazine/zhurnal-111/ekonomiya/energosberezhenie-na-predpriyatii/
5. http://atlasmap.ru/index.php/russia/45922
6. http://oko-planet.su/politik/politiklist/74541-toplivno-energeticheskie-resursy-sostoyanie-dinamika-osvoeniya-obespechennost.html
7. http://www.adhdportal.com/book_1054_chapter_66_OSOBLIVA_CHASTINA.html
8. Методические вопросы экономии энергоресурсов: Учебник для ВУЗов. Аракелов В.Е
9. Основы расчета мероприятий по экономии тепловой энергии и топлива: Учебное пособие. Мезенцев А.П
10. Энергия топлива. Носач В.Г