CC BY
24
Тенденция к распаду больших систем централизованного теплоснабжения
Б.В.Гусев, А.А.Гришан, Г.Ш.Цициашвили
В настоящее время тенденция к усложнению отношений систем централизованного теплоснабжения (СЦТС) с потребителями услуг ЖКХ является объективной реальностью в связи с ухудшением состояния систем жизнеобеспечения и утратой доверия потребителей к управляющим ими организациям. Анализируя ситуацию в стране, можно прийти к выводу о возможности угрозы ее энергетической безопасности из-за разрушения энергетического хозяйства. Износ оборудования и проблемы управления системами жизнеобеспечения сегодня таковы, что целые поселки и города могут остаться без отопления и электроэнергии. Состояние централизованного теплоснабжения России в Национальном докладе «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса» 2001 года названо деградацией [1]. В частности, там сказано, что «тарифная политика в теплоснабжении такова, что от АО-Энерго уже отключилось огромное количество потребителей, а если были бы средства на строительство собственных источников, то отключились бы почти все. Кому нужно тепло, продаваемое дороже, чем себестоимость тепла, получаемого от индивидуальных нагревателей, поставляемое в недостаточном количестве из-за несоблюдения температурного графика и регулярно отключаемое из-за аварий?».
В Приморском крае до 2010 года регистрация населения и предприятий малого и среднего бизнеса, перешедших от централизованного теплоснабжения к автономному и автономно-групповому электроотоплению, проводилась по линии энергонадзора. С 1994 года суммарная мощность электроотопительных приборов возросла в 1,8 раза, достигнув 182,72 МВт [2]. Некоторые крупные потребители (заводы ЖБИ, птицефабрики и др.) также предпочитают собственные теплоисточники, работающие на дизельном топливе.
Оценка систем централизованного теплоснабжения
Системы централизованного теплоснабжения (СЦТС) относятся к числу больших технико-социальных систем, во многом определяющих образ жизнедеятельности и социального положения людей. СЦТС по сути являются коммунальными потому, что представляют собой ту часть хозяйства, которая может вестись только сообща, коммуной. Их ярко выраженный социальный характер объясняется функциональной направленностью - граждане страны не должны замерзать. Нарушение теплоснабжения может расцениваться как посягательство на жизнь и здоровье граждан. СЦТС имеют непосредственное отношение к экономике территории. Так, высокие тарифы заставляют потребителей содержать дорогостоящее обо-
рудование теплоисточников и тепловых сетей. Городские жители испытывают жизненную потребность в тепле и вынуждены брать эту услугу любого качества за любую цену. Наличие важнейших связей СЦТС с обустройством общества позволяет отнести их к числу «институциональных матриц» жизнеустройства страны.
В ходе изучения СЦТС Приморского края сформировались представления о ней как системе:
- иерархической, составленной из соподчиненных, функционально аналогичных, но различающихся по структуре муниципальных, производственно-отопительных и иных подсистем;
- способной к самоподстройке и имеющей соответствующую эволюционную траекторию, сформированную под воздействием внешних и внутренних «шумов» [2];
- когнитивной в границах, выгодных для организаций, управляющих инфраструктурными комплексами (теплоисточниками, тепловыми сетями);
- высокодиссипативной (открытой);
- неравновесной (особенно в отопительный период);
- нелинейной (меняет свойства под действием температуры наружного воздуха, тарифов, платежей и т.д.);
- семантической.
Источниками флуктуаций и бифуркаций в СЦТС являются люди: властные структуры, определяющие «правила игры»; управленцы, организующие работу подсистем и СЦТС в целом и формирующие взаимоотношения с потребителями; технический персонал, хорошо или плохо выполняющий свои обязанности по поддержанию оборудования в работоспособном состоянии; потребители, реагирующие на качество и безопасность их жизнеобеспечения соответствующей подсистемой региональной СЦТС.
На этапе проектирования и начала функционирования внешняя и внутренняя семантика всех подсистем СЦТС Приморского края была определена как «надежное (качественное и безопасное) теплоснабжение». Проектом учтена их реакция на восприятие воздействий (климата, состояния оборудования и др.), состоящая в обработке информации (например, относительно изменения степени нагрева теплоносителя), и реакция потребителей на достаточность компенсации тепловых потерь (обратная связь). Начальные границы первого этапа известны, конечные зависят от «правил игры» в сфере ЖКХ, устанавливаемых властными структурами всех уровней.
В ходе эксплуатации местных подсистем и региональной СЦТС в целом сформировалась ложная семантика, то есть
смысл взаимодействия СЦТС с внешним миром и внутреннего взаимодействия ее субъектов в процессе функционирования фактически свелся к формуле «извлечение прибыли». Изменился сам внешний мир: потребители более не рассматриваются как обобщенный субъект подсистем и СЦТС в целом; сигналы обратной связи от них не стимулируют обеспечение «надежного (качественного и безопасного) теплоснабжения»; не принимаются меры для поддержания оборудования в работоспособном состоянии; стоимость сверхнормативных потерь энергоресурсов, потребляемых неработоспособным оборудованием, вносится в себестоимость услуг и далее - в тарифы, что способствует только росту прибыли, а не обновлению качества функционирования.
Новая семантика СЦТС является обманом только для потребителей. Для организаций, управляющих теплоснабжением, она вполне соответствует новой (не проектной) цели - извлечению прибыли. Эта цель достигается законными и незаконными способами. К законным мы относим увеличение тарифа за счет роста стоимости топлива, электроэнергии и воды, но только в силу объективных причин - инфляции, удаленности доставки, модернизации и т.п. К незаконным способам относятся управленческие и технические меры, направленные на сохранение ложного смысла функционирования СЦТС и ее подсистем. Наиболее распространенными из них являются меры, не способствующие повышению качества теплоснабжения, в частности продление жизненного цикла систем только за счет замены или восстановления отдельных видов оборудования. Структура систем и принципы управления ими остаются неизменными. Например, не находят широкого применения такие общеизвестные меры, как глубокая утилизация сбрасываемого тепла, использование возобновляемых источников энергии, тепловых насосов, строительство пассивных зданий.
Из всего этого следует, что именно человеческий фактор определяет характер и скорость распада региональной СЦТС и ее подсистем.
Нами изучены и описаны данные по 457-864 котельным (40,99-89,63% от генеральных выборок) за отопительные периоды 1999-2009 годов. В результате получены следующие функциональные и технологические характеристики работы СЦТС:
- тенденция к отказам теплоснабжения;
- тенденция к недогреву воды, подаваемой в тепловые сети, при сохранении ее оплаты по проектным отопительным графикам;
- завышение удельных расходов топлива на выработку 1 Гкал за счет:
а) установки котлов с пониженными КПД при замене выработавших ресурс. Этот прием формально оправдан действующими правилами победы на торгах из-за предложений меньшей стоимости работ;
б) содержания котлов и котельного оборудования в неработоспособном состоянии;
- завышение удельных расходов электроэнергии (кВт-ч/ Гкал) за счет применения электродвигателей завышенной мощности, увеличения продолжительности работы насосов на подпитку систем водой вместо устранения утечек и т.д.;
- завышение расходов воды за счет подпитки систем и слива воды при авариях.
Кроме того, нами изучена тяжесть последствий отказов теплоснабжения для населения и определены:
- количество отключенного населения - в абсолютном исчислении и удельном (человек/среднестатистическая котельная);
- продолжительность отключения - в абсолютном исчислении и удельном (часы/среднестатистическая котельная).
Названные параметры СЦТС имеют тенденцию к статистически значимому росту или стабилизации.
В качестве параметра реакции потребителей (обратная связь в СЦТС) на невыполнение подсистемами СЦТС функций жизнеобеспечения нами был принят обобщенный показатель - отказ от централизованного теплоснабжения и переход на автономное и автономно-групповое электроотопление. Оценка выхода потребителей из состава СЦТС основана на фактах, зарегистрированных в органах энергонадзора. Динамика показателя приведена в двух аспектах - как рост суммарной мощности электроотопительных приборов и рост количества потребителей. Крупные предприятия не учитывались.
Тенденция к отказу потребителей от услуг СЦТС обнаруживает устойчивый рост.
Постановка задачи прогнозирования распада СЦТС
В качестве обязательного условия проектного функционирования любой из подсистем региональной СЦТС будем считать гарантированное обеспечение сборов за поставленные потребителям услуги в объемах, формируемых, согласно положениям ФЗ № 210 [3] (тарифы, надбавки, инвестиции и т.д.). Финансовое благополучие любой организации оценивается по реакции рынка, которая в бухгалтерском учете отражается в виде денежных поступлений от основной деятельности, то есть от деятельности, ради которой создано предприятие.
В современных условиях функционирования СЦТС ежегодные объемы денежных поступлений, как правило, ниже ожидаемых объемов сбора, во-первых, из-за неплатежей за произведенные услуги. Во-вторых, из-за финансовой несостоятельности (социально незащищенные слои населения, распадающиеся предприятия и т.д.). Расследование случаев неплатежа иногда позволяет выявить воровство со стороны состоятельных потребителей. Наконец, в-третьих, существует форма снижения ожидаемых доходов из-за сужения рынка вследствие утраты потребителей. Этот процесс проходит по трем направлениям: а) выход потребителей из состава СЦТС и переход на автономное или автономно-групповое электроотопление; б) проектирование и строительство новых объектов (в том числе многоквартирных зданий) с электроотоплением;
в) строительство собственных т-еплоисточников некоторыми предприятиями с целью снижения себестоимости товаров и услуг, производимых с потреблением тепла.
Оценка неплатежей по первым двум формам представляется затруднительной из-за отсутствия достоверных оценок объемов потребления тепла неплательщиками (нет приборов учета), сложностей при выявлении и классификации воровства, рассредоточения материалов о неплатежах по подсистемам СЦТС, отсутствия востребованности объективных оценок из-за неорганизованного системного мониторинга функционирования СЦТС.
Для оценки сужения рынка нами был принят показатель выхода потребителей из состава СЦТС, зарегистрированных в органах энергонадзора при получении разрешений на согласование соответствующих мощностей электроотопительных приборов. Точной оценки этого явления не существует из-за уклонения многих потребителей от регистрации в силу российского менталитета.
Эти начальные условия позволяют сформулировать причину распада централизованного теплоснабжения из-за ежегодно наращиваемого дефицита сборов вследствие сужения рынка при вынужденном сохранении инфраструктурного комплекса в каждой подсистеме региональной СЦТС.
Введем обозначения:
n - общее (проектное) количество потребителей, подключенных к СЦТС Приморского края в базовом году;
cn - среднестатистическая финансовая нагрузка на одного потребителя с учетом обеспечения работы СЦТС в базовом году (см. ФЗ № 210);
Cn = n ■ cn- ежегодный объем платежей, необходимых для обеспечения проектного функционирования СЦТС;
к - количество потребителей (текущее), оставшихся в составе СЦТС на конец прогнозируемого года (т.);
т - прогнозируемый период.
Примем допущение о стабильности финансовой нагрузки на оставшихся потребителей (cn = const). Такое допущение технически возможно, так как технологический процесс не изменяется в зависимости от числа подключенных потребителей. Удельные расходы энергетических ресурсов на выработку единицы теплоты и доставку ее к потребителям в прогнозируемом периоде соответствуют проектным и относительно постоянны (оборудование работоспособно). Примем также, что затраты на выработку тепла (стоимость топлива, электроэнергии, воды и т.д.) не возросли и инфляции нет.
Если среднегодовой выход потребителей из состава СЦТС постоянен:
m = (п - к ) , (1)
то дефицит сбора платежей ежегодно будет возрастать на величину
и за прогнозируемый период (т.) станет равным
Сд =т-сп
(2)
CJ=Cdi
Tj-m
(3)
Если «критическую» величину дефицита, при которой СЦТС перестает функционировать по проектному графику и начинает распадаться, оценивать как С. = аСп < Сп , то время, в течение которого этот порог будет достигнут, можно найти из выражения (3) по формуле
m ■ с„
а-С„
m ■ с„
(4)
'и п
Подставляя вместо параметра т его выражение из формулы (1), получим
а-С„
tj =
(;п-к)•
(5)
На самом деле с каждым ежегодным выходом какого-то количества потребителей финансовая нагрузка на оставшихся к = (п - т) не является постоянной. При прочих равных условиях она возрастает обратно пропорционально числу оставшихся потребителей по закону
(6)
[п - т)
Кроме того, отказ потребителей от СЦТС из года в год нельзя считать величиной постоянной. Динамика этого процесса в СЦТС Приморского края аппроксимируется полиномом вида т{г) = А • т 2 — В • Т + D . Достоверность аппроксимации R2 = 0,9418.
В данном случае параметр т отражает время, в течение которого у потребителей накапливается негативное отношение к СЦТС под воздействием совокупности таких негативных факторов, как низкое качество и ненадежность теплоснабжения, рост финансовой нагрузки (тарифов и т.д.). Существенную роль также играют примеры получения выгоды из-за отказа от СЦТС другими потребителями.
Таким образом, финансовая нагрузка на одного среднестатистического потребителя, оставшегося в СЦТС, будет исчисляться как С
Сг=Т
л-5>(г»-) i=1
(7)
V 1=1 У Подставляя выражение (7) вместо cn в выражение (4), получим j -
i—1
а
zi =
(8)
m
Из выражения (8) видно, что пороговое время существования любой СЦТС как будто не зависит от объема средств, которые нужно собрать (согласно ФЗ № 210) для нормального функционирования. Существует лишь зависимость от соотношения проектного числа потребителей (нагрузка на теплоисточники) и числа потребителей, отказавшихся от услуг СЦТС. На самом деле т.зависит от пороговой доли сборов а, определяющей финансовую несостоятельность отдельно взятой СЦТС с уче-
том ее особенностей (состав и состояние инфраструктурного комплекса).
Полагая, что для каждой исследуемой подсистемы в составе региональной СЦТС существует порог финансовой несостоятельности, начиная с которого при достижении параметром С. некоторого значения С] > а. • Сп развивается процесс распада, можно сформулировать условия для решения экономических и социальных задач по оценке толерантности подсистем и региональной СЦТС в целом.
Представляется, что толерантность может определяться такими факторами, как наличие запасов расходных материалов (в том числе энергоресурсов), бюджетная поддержка, условия рынка (при наличии конкуренции), и др.
Выводы
1. Теплоснабжение в условиях России является одной из систем жизнеобеспечения. Аварии, отказы и деградация систем теплоснабжения создают угрозу общественной и государственной безопасности.
2. Перевод теплоснабжения на рыночные условия не способствует сохранению СЦТС в работоспособном состоянии. Без жесткого контроля со стороны государства рынок теплоснабжения в силу главного его принципа «извлечение прибыли» разрушает систему жизнеустройства страны.
3. Основной причиной разрушения централизованного теплоснабжения является тарифная политика, основанная на отчетно-статистическом методе нормирования расходов энергоресурсов. Возможность включать в себестоимость единицы тепла сверхнормативные потери и нерациональное использование энергоресурсов повлекли за собой снижение качества услуги, которая принимается только в силу необходимости и невозможности ее замены. В условиях монопольного рынка теплоснабжения управленцы от ЖКХ заинтересованы подороже продать свою услугу сомнительного качества, вместо того чтобы расширить рынок сбыта и удержаться на нем на долгие годы.
4. Для получения оценки времени распада каждой из подсистем СЦТС необходимо в условиях современного российского рынка найти функцию а. =/(г), при достижении которой некоторого порогового уровня начинается необратимый процесс финансовой несостоятельности централизованного теплоснабжения.
5. Восстановление контролирующей роли государства за счет формирования базы данных, согласно постановлению Правительства РФ от 30.12.2009 № 1140 «Об утверждении стандартов раскрытия информации организациями коммунального комплекса и субъектами естественных монополий, осуществляющими деятельность в сфере оказания услуг по передаче тепловой энергии», позволяет в течение ближайших лет получить исходные материалы для прогнозирования распада подсистем региональных СЦТС России.
6. Восстановление теплоснабжения России как самой холодной страны мира возможно при государственной под-
держке инициативы населения, выступающего за широкое вовлечение нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, строительство зданий высокой энергетической эффективности, недискриминационное функционирование централизованных и децентрализованных систем, являющихся составными частями единой системы жизнеустройства.
Литература
1. Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса. Реформа системы теплоснабжения и теплопо-требления Российской Федерации. Национальный доклад. М., 2001.
2. Гусев Б.В., Гришан А.А. Системная оценка централизованного теплоснабжения //Двойные технологии. 2011. № 4. С. 22-28.
3. Закон Российской Федерации от 30.12.2004 № 210-ФЗ «Об основах регулирования тарифов организаций коммунального комплекса» // Собрание законодательства. № 1 (ч. I). 03.01.2005. Ст. 36.
4. Гришан А.А. Повышение качества и безопасности теплоснабжения. Системный подход: рекомендации. Владивосток: Издательство ДВГУ, 2011.
Literatura
1. Teplosnabzhenie Rossijskoj Federacii. Puti vyhoda iz krizisa. Reforma sistemy teplosnabzheniya i teplopotrebleniya. Rossijskoj Federacii. Nacionalny doklad. M., 2001.
2. Gusev B.V., Grishan A.A. Sistemnaya ocenka centrali-zovannogo teplosnabzheniya // Dvoinye tehnologii. 2011. № 4. S. 22-28.
3. Zakon Rossijskoj Federacii ot 30.12.2004 N 210-FZ «Ob osnovah regulirovaniya tarifov organizacij kommunalnogo kompleksa» // Sobranie zakonodatelstva Rossijskoj Federacii. № 1 (ch. I). 03.01.2005. St. 36.
4. Grishan A.A. Povyshenie kachestva i bezopasnosti teplosnabzheniya. Sistemnyj podhod: rekomendacii. Vladivostok: Izdatelstvo DVGU, 2011.
Decay Trends in Large District Heating Systems.
By B.V.Gusev, A.A.Grishan, G.S.Tsitsiashvili
The reasons were given for the consumers' denial of the district heating systems (STSTS) service in Primorskyi Krai. A model of the decay of systems due to the shortage of resources for their functioning at their estimated capacity was suggested.
Ключевые слова: системы централизованного теплоснабжения, отказ потребителей от централизованных услуг, модель распада систем
Key words: district heating systems, consumers' denial of central services, model of system decay.
