Журнал Полимерные трубы - Аналитика рынка

Системные решения для коммунальной теплоэнергетики Украины – вместо лоскутной штопки

Очевидное катастрофическое положение коммунального теплоснабжения на протяжении всех лет украинской независимости вынуждает искать меры по его спасению. Желаемые и регулярно анонсируемые цели:  улучшение качества предоставляемых услуг, снижение энергопотребления, достижение более высоких экономических показателей в отрасли, создание новой, надежной и безопасной системы централизованного отопления жилых, социальных и административных зданий и сооружений. Для достижения этих целей в разные годы создавались различные целевые государственные, ведомственные и региональные программы. Было сформировано Национальное агентство Украины по вопросам обеспечения эффективного использования энергетических ресурсов, которое обязано вносить поправки в существующую законодательную базу, разрабатывать рекомендации для ведомств и отраслей, создавать  свои энергоэффективные программы и  способствовать их реализации. По инициативе Министерства жилищно-коммунального хозяйства на протяжении нескольких лет разрабатывались схемы теплоснабжения городов, в которых приводилась «экономическая целесообразность и производственная необходимость проектирования и строительства новых, расширения и модернизации существующих источников тепловой энергии и тепловых сетей». Для реализации и воплощения этих программ в жизнь как из государственного, так и из местных бюджетов выделялись немалые финансовые ресурсы, которые имели прямое целевое назначение.

Вышесказанное позволяет предположить, что государство давно и регулярно обеспечивает своих граждан теплом в зимнее время года и как никто иной заинтересовано в эффективной работе такой социально-ориентированной и энергоемкой отрасли как коммунальная тепловая энергетика, и поэтому постоянно заботится о ее надлежащем техническом состоянии. Но реальность свидетельствует, что ситуация по-прежнему плачевная. Поэтому для определения результатов модернизации коммунального теплосетевого хозяйства предлагаем обратиться к данным 2006–2012 гг. Госкомстата Украины.

Во-первых, при количественном анализе мы видим, что принятые  и реализуемые программы модернизации позитивно сказываются на теплоэнергетическом секторе. Об этом свидетельствует рост численности котельных (рис. 1) и котлов, которая с 2006 г. по 2012 г. увеличилась на  14,5 тыс. или на 22,5 %. При этом следует отметить, что данное увеличение происходит исключительно за счет строительства новых блочных и модульных котельных небольшой мощностью до 3 Гкал/час (рис. 2). Данное техническое решение по строительству котельных небольшой мощности оказывает позитивное влияние на качественные показатели, так как в этих котельных, как правило,  устанавливается новое энергоэффективное оборудование с более высоким КПД.

 

Рис. 1.  Динамика изменения количества котельных по Украине, всего 

 

Рис. 2. Динамика изменений количества котельных различной мощности с 2006 по 2012 гг. 

Во-вторых, строительство квартальных котельных неизбежно должно привести к уменьшению протяженности тепловых сетей, что подтверждает рис. 3. С 2006 по 2012 гг. показатели уменьшились  на 4 280 км в двухтрубном исчислении или на 11,5 %. Соответственно это привело к уменьшению тепловых потерь, возникающих во время транспортировки тепловой энергии. 

 

Рис. 3. Изменение протяженности тепловых сетей

Строительство квартальных котельных также позволяет избавиться от избыточных мощностей теплогенерирующего оборудования и привести его в соответствие с реальными тепловыми нагрузками (рис. 4.), которое в период с 2006 по 2012 гг. уменьшилось на 21 750 Гкал/ч или на 15,5 %. 

Более того, установка маломощного генерирующего оборудования дает возможность более гибко подходить к вопросу удовлетворения спроса на тепловую энергию и созданию резервных мощностей. Оценка вышеизложенных данных позволяет констатировать наличие активных процессов децентрализации в теплоэнергетическом секторе, которые имеют необратимые негативные последствия. Ярким примером тому может быть город Ужгород, в котором была реализована программа строительства и реконструкции автономных котельных учреждений образования и здравоохранения «Энерго- и экологоэффективная схема теплоснабжения г. Ужгород». Централизованное теплоснабжение жителей города было прекращено… 

Реализация комплекса таких мероприятий привела к тому, что расход топлива для производства одной гигакалории тепловой энергии в период с 2006 г. до настоящего времени увеличился с и без того высокого показателя в 166,55 кг у.т. до 180,18 кг у.т., т.е. на 8,2 %. Теперь Ужгород является «лидером» по энергоемкости производства тепловой энергии. Это автоматически отразилось и на себестоимости, и на тарифе на тепловую энергию. Теперь эти показатели являются самыми высокими среди областных центров Украины. Становится очевидным, что перед запуском подобных радикальных программ необходимо проводить  развернутый технико-экономический анализ эффективности использования энергетических и финансовых ресурсов  в ближайшей перспективе.  

Также следует отметить, что, начиная с 2007 г., количество котлов находящихся в эксплуатации свыше 20 лет, постоянно уменьшается. Если в 2007 г. такого оборудования было 16 546 единиц, то по итогам 2012 г. их количество уменьшилось до 15 871. Этот факт также свидетельствует о процессах модернизации и обновления основных средств труда в теплоснабжающей отрасли.

Объемы производства тепловой энергии с 2006 года постоянно снижаются. Можно предположить, что они уменьшаются за счет снижения тепловых нагрузок на отапливаемые здания – как следствие успешной термосанации зданий. Однако с таким же успехом причиной уменьшения объемов производства можно назвать глобальное потепление. Вероятно, у нас стали более мягкие зимы или за счет уменьшения абонентов, что также привело к уменьшению отапливаемых площадей. 

При переходе от количественного анализа к качественному, мы наблюдаем несколько иные результаты.

Первое, на что хотелось бы обратить внимание: при постоянном уменьшении протяженности тепловых сетей также происходит ухудшение их технического состояния. Количество ветхих и аварийных сетей из года в год возрастает и в 2012 году  оно достигло рекордных 18 % от общей протяженности (рис. 5). 

Как следствие ухудшение состояния сетей приводит к увеличению тепловых потерь. При этом рост тепловых потерь происходит как в натуральном выражении (Гкал) в потерях гигакалорий на каждый километр сетей, так и в относительном (%) к объему производства (рис. 6. и 7).

 

 

Рис. 7. Рост тепловых потерь (%) по отношению к объему производства 

Проведенный анализ говорит о том, что комплексный подход в решении заявленных целей и задач отсутствует несмотря на регулярную государственную заботу о теплоэнергетическом секторе и реализацию различных программ по повышению энергоэффективности.  

Проверяем составляющие логической цепи:

  • для уменьшения энергозатрат и повышения энергоэффективности (т.е. снижения расхода топлива) необходимо уменьшать тепловые нагрузки отапливаемых площадей за счет термосанации зданий;
  • такие мероприятия неизбежно приведут к уменьшению теплогенерирующих мощностей, и использовать прежнее оборудование будет нельзя, поскольку оно будет работать на полухолостых оборотах. Как следствие – его КПД не будет соответствовать паспортным данным;
  • вследствие сокращения необходимого количества тепловой энергии, которое нужно транспортировать от производителя к потребителю – также изменятся гидравлические нагрузки в сетях;
  • в итоге, для более эффективной работы необходимо будет перекладывать тепловые сети с использованием трубопроводов меньших диаметров. 

Мировая практика модернизации теплогенерирующих мощностей подразумевает  обязательную реконструкцию тепловых сетей и термосанацию зданий. Иначе ресурсы, направляемые в отрасль, расходуются крайне неэффективно. Что мы наблюдаем сегодня: вместо достижения задекларированных целей в Украине продолжает наращиваться потенциал низкоэффективного использования энергетических ресурсов. Вхолостую тратятся финансовые ресурсы, направляемые на реализацию программ по реконструкции, а затем и энергоносители, затраты на приобретение которых попросту вылетают в трубу.  

Пример. В 2006 г. объем тепловых потерь в сетях составлял 13 357,20 тыс. Гкал. Если эти потери привести к настоящему времени и перевести в  денежное выражение, то мы получим 5 млрд. 931 млн. грн., которые в котельной вошли в теплосетевую трубу, а у потребителя из нее не вышли. В 2012 г. тепловые потери уже составили 13 753,30 тыс. Гкал и имели денежное выражение 6 млрд. 88 млн. грн., т.е. реализация государственных программ последних лет или их неполная реализация имеет отрицательный экономический эффект в 156,5 млн. грн./год по отношению к 2006 г.

Более того, как уже указывалось выше, комплекс программ по модернизации основных средств труда в теплоэнергетической отрасли должен был привести к уменьшению расхода топлива, используемого для производства тепловой энергии, т.е. привести к уменьшению энергосоставляющих затрат в отрасли. Мировая практика подсказывает, что если этого не происходит, то реализация данных программ бессмысленна, так как использование финансовых ресурсов не приводит к положительному экономическому эффекту.  

Так все и произошло. Результатом попыток наведения порядка в отрасли стало сокращение потребления условного топлива на производство одной гигакалории тепловой энергии со 156,1 кг до 155,6 кг (рис. 8). Таким образом за семь лет «плодотворной» работы  было достигнуто сокращение расхода топлива при генерации тепловой энергии на 500 гр. или на 0,32 % (ноль целых тридцать две сотых процента). В целом по отрасли энергоэффективность снизилась на 2,4 % за счет ухудшения технического состояния тепловых сетей и увеличения тепловых потерь. 

Рис. 8. Потребление в Украине условного топлива (кг) при производстве тепловой энергии (1 Гкал) 

Такие неутешительные оценки есть следствием превышения темпов старения основных средств над темпами их модернизации. Украина постепенно приближается к точке невозврата, после наступления которой модернизировать уже будет нечего, а для восстановления отрасли понадобятся несоизмеримо большие ресурсы. При этом они будут востребованы в полном объеме. 

Подобное явление мы наблюдали весной 2012 г. после того, как сошел снег, а вместе с ним и дороги – на всей территории Украины. Сколько тогда стране понадобилось усилий для восстановления и ремонта дорожного полотна? Аналогичную картину мы сможем наблюдать с приходом очередной зимы, когда из-под асфальта в городах и населенных пунктах Украины начнут бить «гейзеры». Одновременное латание такого количества аварий – нереально,   а последствия могут оказаться катастрофическими в сравнении с «таянием» автодорог страны.

В качестве подсказки к решению этого комплекса вопросов в условиях острого дефицита финансовых ресурсов можно рассмотреть следующие шаги: 

1. Привести тарифную политику в соответствие с законами рыночной экономики. 

2. Принять поправки к налоговому кодексу Украины, стимулирующие внедрение энергоэффективных технологий и энергосберегающего оборудования в теплоэнергетический комплекс страны. 

3. Провести акционирование предприятий коммунальной тепловой энергетики. 

А еще лучше все это сделать одновременно. Только таким образом можно избежать надвигающегося коллапса в отрасли, и времени на размышление уже практически не осталось.

Решить проблемы коррозионного износа и обеспечения высокой энергоэффективности  во внутриквартальных распределительных сетях теплоснабжения и ГВС может масштабное и повсеместное внедрение в отрасль гибких трубопроводных систем в ППУ изоляции.  

В сетях ГВС  и тепловых сетях с рабочей температурой до 115 °С и рабочим давлением 1,0 МПа, прокладываемых бесканальным способом, наиболее эффективны гибкие теплоизолированные пенополиуретаном теплостойкие полимерные трубы из сшитого полиэтилена (РЕХ-а). Гарантийный срок эксплуатации таких трубопроводов составляет 49 лет. Длина непрерывных отрезков полимерных теплоизолированных труб на барабане при диаметре напорной трубы 75 мм может достигать  650 м, а при диаметре 160 мм – 200 м.

Преимуществами гибких трубопроводов в ППУ изоляции являются малое количество фасонных изделий, необходимых для прокладки теплотрассы, и высокая скорость монтажа труб. Существенно снижается потребность в применении неподвижных опор, стыковых соединений, отводов и компенсаторов. 

Автор:  Николай Гжибовский

 

 

 

ЖУРНАЛ ПОЛИМЕРНЫЕ ТРУБЫ - УКРАИНА