CC BY
53
УДК 658.264
С. В. ГЛУХОВ Д. А. ЧУРИКОВ
Омский государственный университет путей сообщения, г. Омск
НОВЫЙ ПОДХОД К УПРАВЛЕНИЮ СИСТЕМАМИ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МАЛЫХ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ
В статье рассмотрены основные группы систем централизованного теплоснабжения в малых населенных пунктах с целью выявления общих сценариев развития по каждой группе в зависимости от внешних факторов. Для упрощения выбора наиболее оптимального направления модернизации предложен перечень типовых энергосберегающих мероприятий. Обоснована необходимость создания структурной единицы, отвечающей за разработку схем теплоснабжения, технических заданий на составление инвестиционных программ, программ повышения энергетической эффективности, при органах муниципальной власти.
Ключевые слова: система централизованного теплоснабжения, энергетическая эффективность, схема теплоснабжения, ресурсосбережение, энергетический менеджмент.
Изменение структуры экономики страны в последние десятилетия оказывает существенное влияние на потоки внутренней миграции населения и области его трудовой деятельности. Начиная с 2014 года государственная политика поддержки села получила особую значимость [1, 2]. Перед отраслью сельского хозяйства поставлена задача увеличения объемов выпуска продукции с одновременным повышением качества и сохранением конкурентоспособности с импортными товарами.
В зависимости от конкретного вида производства в аграрном секторе доля, занимаемая в структуре себестоимости энергоресурсами, может сильно варьироваться (от 3 — 5 % при производстве молока и до 30 — 40 % в теплично-парниковом хозяйстве). Немалую роль в развитии сельского хозяйства играет и обеспечение высококвалифицированными специалистами, что в настоящее время является серьезной проблемой. На привлекательность профессий в отрасли оказывают влияние как уровень оплаты труда, так и уровень комфорта условий жизнедеятельности, значительно зависящий от качества и доступности коммунальных услуг.
Основными проблемами ЖКХ в малых населенных пунктах является ветхость систем тепло-и водоснабжения, отсутствие должного обслуживания и существенный рост тарифов. Так, например, в Омской области стоимость 1 м3 воды у крупнейшего поставщика АО «Омскоблводопровод» в 4,3 раза превышает тариф ОАО «Омскводоканал», снабжающего водой г. Омск [3, 4].
Тарифы на тепловую энергию в населенных пунктах Омской области также в 1,5 и более раз превышают тарифы МП г. Омска «Тепловая компания» [3, 5]. В этих условиях модернизация систем коммунальной инфраструктуры, в том числе и теплоэнергетики, приобретает особую значимость.
Рассмотрим основные подходы к выбору методов повышения энергетической эффективности
систем теплоснабжения малых населенных пунктов. Традиционно малые населенные пункты подразделяют на несельскохозяйственные (транспортные, промышленные, рекреационные и пр.) и сельскохозяйственные [6], среди которых выделяют:
— со значительным развитием административных, обслуживающих и распределительных функций (районные центры);
— с местными административными и хозяйственными функциями (центры сельских поселений);
— с наличием крупного сельскохозяйственного производства;
— без производственных предприятий, с преобладанием личных подсобных хозяйств.
В свою очередь, формирование действующих систем теплоснабжения в малых населенных пунктах неразрывно связано с плотностью тепловой нагрузки, на которую в том числе влияет и распределение сфер занятости населения. При рассмотрении структуры систем централизованного теплоснабжения (СЦТ) малых населенных пунктов можно выделить следующие группы:
1. Сочетание СЦТ на базе производственно-отопительной котельной и индивидуальных источников теплоснабжения (к примеру, Красноярское городское поселение Любинского муниципального района Омской области) [7].
2. Сочетание СЦТ на базе центральной отопительной котельной и индивидуальных источников теплоснабжения (к примеру, Большереченское городское поселение Омской области) [8].
3. Сочетание СЦТ на базе квартальных отопительных котельных и индивидуальных источников теплоснабжения (к примеру, Седельниковское сельское поселение Омской области) [9].
4. Сочетание локальных котельных для теплоснабжения социальной сферы и индивидуальных источников теплоснабжения (к примеру, Замелете-
новское сельское поселение Любинского муниципального района Омской области) [10].
5. Теплоснабжение потребителей от индивидуальных котельных (к примеру, Южно-Любинское СП Омской области) [11].
На основе опыта авторов, полученного при разработке перспективных схем теплоснабжения населенных пунктов, были выделены следующие типовые сценарии эксплуатации систем теплоснабжения по каждой группе.
СЦТ на базе производственно-отопительной котельной (ПОК) и индивидуальных источников теплоснабжения. Такие системы теплоснабжения сложились в так называемых моногородах, поселках, которые строились для населения, обслуживающего промышленные предприятия. Их характеризует относительно высокая плотность тепловой нагрузки, наличие благоустроенного жилого фонда. При этом основные условия эксплуатации данных СЦТ могут быть следующими:
1. Промышленное предприятие успешно развивается и наращивает технологические мощности, потребляющие пар или горячую воду; при этом предприятие не заинтересовано в развитии системы теплоснабжения населенного пункта, вследствие низкой рентабельности этого процесса и, зачастую, из-за необходимости в значительной модернизации основного оборудования котельной и ее тепловых сетей.
2. Промышленное предприятие значительно снизило использование пара и горячей воды на выпуск продукции, и оборотные средства от продажи тепловой энергии и теплоносителя внешним потребителям составляют существенную величину, что делает предприятие заинтересованным в развитии системы теплоснабжения населенного пункта.
3. Промышленное предприятие сохраняет темпы производства, а также уровень потребления пара и горячей воды на технологические нужды, и тогда заинтересованность предприятия в улучшении теплотранспортирующей системы зависит от доли реализации тепла населению и социальной сфере в общем объеме доходов.
СЦТ на базе центральной отопительной котельной (ЦК) и индивидуальных источников теплоснабжения. Данная разновидность систем теплоснабжения встречается в большинстве районных центров как Омской области, так и прочих регионов РФ со следующими условиями эксплуатации:
1. Газификация поселка и существующей центральной котельной с постепенным снижением тепловой нагрузки, вызванной уходом потребителей на индивидуальные источники теплоснабжения.
2. Постепенное снижение тепловой нагрузки котельной, вызванное снижением численности населения поселка и закрытием промышленных производств.
3. Увеличение тепловой нагрузки центральной котельной из-за строительства объектов социальной инфраструктуры и жилых домов, а также возможным закрытием неэффективных индивидуальных котельных бюджетного сектора (как правило, на твердом топливе) и передачей их нагрузки основному источнику теплоснабжения населенного пункта.
СЦТ на базе квартальных отопительных котельных (КК) и индивидуальных источников теплоснабжения. Формирование этих систем теплоснабжения происходило при массовой застройке поселков. Квартальные котельные могут иметь
разный период ввода с различными показателями энергетической эффективности и износа основного и вспомогательного оборудования. Радиусы действия тепловых сетей часто могут быть как смежными, так и пересекающимися. Условия эксплуатации данного типа СЦТ характеризуются следующими особенностями:
1. Снижение подключенной тепловой нагрузки котельных, вызванное переходом потребителей на индивидуальные источники теплоснабжения и закрытием производственных предприятий.
2. Изменение структуры тепловых нагрузок, связанное с уходом промышленных потребителей, увеличением присоединенной нагрузки социальных объектов и бытовых потребителей или закрытием неэкономичных источников теплоснабжения с перераспределением нагрузки между более эффективными котельными.
3. Постепенный рост тепловых нагрузок за счет присоединения объектов жилищного строительства и коммунально-бытовых потребителей, а также роста фермерских хозяйств.
Сочетание локальных котельных для теплоснабжения социальной сферы и индивидуальных источников теплоснабжения. СЦТ такого вида формировались в сельских населенных пунктах с преобладающей одноэтажной застройкой, локальные котельные устанавливались, как правило, на группу социальных объектов (школы, детские сады, административные здания) и объекты бытового обслуживания населения (банно-прачечные комплексы, теплицы). Условия эксплуатации системы теплоснабжения могут характеризоваться следующими аспектами:
— снижение подключенной нагрузки при переходе ряда частных потребителей на собственные источники теплоснабжения, например, при газификации поселения;
— эксплуатация котельных со стабильным тепловым потреблением и постепенным ростом удельных эксплуатационных затрат из-за повышения износа основных фондов;
— рост теплопотребления в связи со строительством новых социально значимых объектов, например, в рамках государственной программы или при поддержке частного инвестора.
Теплоснабжение потребителей от индивидуальных котельных. Системы теплоснабжения на базе индивидуальных источников формировались в поселках численностью населения до 1000 человек, незначительно удаленных от населенных пунктов с развитой инфраструктурой. Из-за малой плотности тепловых нагрузок они часто остаются негази-фицированными с отоплением от бытовых котлов на твердом топливе, а уровень теплопотребления условно постоянен. Изменение нагрузок может возникнуть вследствие резкого роста индивидуального жилищного строительства, связанного с ростом престижности, исполнением программы переселения или вследствие массового отъезда населения в поисках лучших условий жизни.
Для каждой из групп систем теплоснабжения в зависимости от сценария эксплуатации могут быть предложены типовые мероприятия, направленные на снижение энерго- и ресурсоемкости производства и передачи тепловой энергии, для включения их в перспективную схему теплоснабжения, а также программу повышения энергетической эффективности предприятия или инвестиционную программу, согласно требованиям нормативных
ТИПОВЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ ДЛЯ СЦТ НА БАЗЕ ПРОМЫШЛЕННО-ОТОПИТЕЛЬНОИ КОТЕЛЬНОЙ И ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ
з части реконструкции котельной
я на базе - прогиводавленческих турбин или газовых надстроек
Перевод паровых котлов в водогрейный режим
Изменение состава основного и вспомогательного оборудования под фактические и перспективные нагрузки
з част реконструкции тепловых сетей
Перевод ряда потребителей на индивидуальные источники с выводом из эксплуатации малонагруженных участков и трасс теплосетей
Подключение потребителей от сторонних малоэффективных источников, находящихся в радиусе действия тепловых сетей
Подключение нагрузки ГВС от существующих потребителей при наличии запаса производительности ВПУ котельной
Организационные вопросы
а заявки на получение статуса - Единой Теплоснабжающей Организации (ЕТО)
Передача тепловых сетей в ведение теплосетевой компании с защитой тарифа только на выработку тепловой энергии
Внедрение индивидуальных котлов у потребителей, отключаемых от цетрализованного теплоснабжения
Рис. 1. Типовые мероприятия, предлагаемые к внедрению в СЦТ на базе промышленно-отопительной котельной и индивидуальных источников теплоснабжения
Рис. 2. Типовые мероприятия, предлагаемые к внедрению в СЦТ на базе центральной котельной и индивидуальных источников теплоснабжения
документов [12—16]. Предлагаемый перечень типовых мероприятий, приведенный на рис. 1 — 4, а также алгоритм их принятия на основе анализа технико-экономических показателей [17] по каждой группе населенных пунктов позволит упростить процесс разработки схем теплоснабжения, инвестиционных программ и программ энергосбережения. Данный подход был опробован авторами при разработке перспективных схем теплоснабжения поселений Любинского и Марьяновского муниципальных районов Омской области, что позволило
существенно сократить временные и трудовые затраты разработчиков, а также повысить качество оценки перспективного состояния систем централизованного теплоснабжения.
Для оптимизации расхода средств муниципальных бюджетов предлагается создать при региональных органах исполнительной власти (например, в Омской области при Министерстве строительства и жилищно-коммунального хозяйства) обособленное подразделение, основными задачами которого являлись бы разработка схем теплоснабжения,
Рис. 3. Типовые мероприятия, предлагаемые к внедрению в СЦТ на базе квартальных котельных и индивидуальных источников теплоснабжения
Рис. 4. Типовые мероприятия, предлагаемые к внедрению в СЦТ на базе промышленно-отопительной котельной и индивидуальных источников теплоснабжения
технических заданий на составление инвестиционных программ, программ повышения энергетической эффективности. Контроль исполнения мероприятий, прописанных в указанных выше документах, предлагается также возложить на данный отдел с привлечением для этой цели представителей соответствующих ведомств, регулирующих служб, Ростехнадзора, научных работников из профильных учебных заведений.
Организация процесса разработки и контроля программ перспективного развития СЦТ малых населенных пунктов позволит:
— принимать оптимальные технические решения с учетом формирования перспективного то-
пливного баланса региона с возможностью организации централизованных закупок, а также создания объединенных складов твердого и жидкого топлива, в том числе и местного возобновляемого;
— создать единую базу реконструируемого основного и вспомогательного оборудования с оптимизацией процесса его закупки или передачи в рамках энергетического сервиса;
— привести расчеты экономического эффекта и затрат в реконструкцию и/или новое строительство котельных и тепловых сетей к единому формату, исключив неточности и расхождения при определении значений данных параметров за счет принятия регламентирующих документов;
— подготовить перечень неэффективных систем теплоснабжения с рациональным набором энергосберегающих мероприятий для разработки конкурсной документации на заключение концессионного соглашения с возможностью привлечения управляющих организаций межрегионального уровня;
— стимулировать производство топливных пеллет из отходов сельхозпереработки и лесозаготовки, а также использование иных местных возобновляемых видов топлива путем формирования региональной программы замены неэффективных котлов в негазифицированной местности на период разработки схем теплоснабжения.
Таким образом, организация нового отдела окажет влияние не только на управление централизованным теплоснабжением на региональном уровне, но и на процесс эксплуатации отдельных котельных и теплосетей. Администрации районов и теплоснабжающие организации смогут планировать мероприятия по реконструкции объектов на средне-и долгосрочную перспективу, для органов тарифного регулирования облегчится задача проверки обоснованности инвестиционных мероприятий, а потенциальный инвестор получит доступ к достаточной информации о текущем состоянии и предлагаемым направлениям модернизации интересной ему СЦТ.
Библиографический список
1. О федеральной целевой программе «Устойчивое развитие сельских территорий на 2014 — 2017 годы и на период до 2020 года»: постановление Правительства РФ от 15 июля 2013 года № 598. URL: http://government.ru/media/ files/41d47baf642258e68c1b.pdf (дата обращения: 03.04.2017).
2. Об утверждении долгосрочной целевой программы Омской области «Развитие сельского хозяйства и регулирование рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия Омской области (2013 — 2020 годы): постановление Правительства Омской области от 28 ноября 2012 г. № 243-п. URL: http://docs.cntd.ru/document/467307533 (дата обращения: 03.04.2017).
3. Тарифы на коммунальные услуги по городу Омску на 2016 год. URL: www.admomsk.ru/web/guest/progress/rates/ people/info-2016 (дата обращения: 04.04.2017).
4. Региональная энергетическая комиссия Омской области (РСТ) // Портал публикации сведений, подлежащих свободному доступу. URL: http://tarif.omskportal.ru/RI2/Discl/ PublicDisclosureInfo.aspx?reg = RU.6.55&razdel = Plan&sphere = TS&year = 2017 (дата обращения: 04.04.2017).
5. Региональная энергетическая комиссия Омской области (РСТ) // Портал публикации сведений, подлежащих свободному доступу. URL: http://tarif.omskportal.ru/RI2/Discl/ PublicDisclosureInfo.aspx?reg = RU.6.55&razdel = Plan&sphere = HVS&year=2016 (дата обращения: 04.04.2017).
6. Михалев Ю. А. Основы градостроительства и планировки населенных пунктов. Красноярск, 2012. 237 с.
7. Об утверждении схемы теплоснабжения Красноярского городского поселения Любинского муниципального района Омской области: постановление № 134-п от 13.11.2013. URL: http://lubin.omskportal.ru/ru/municipal/ localAuthList/3-52-229-1/poseleniya/krasnoyarskoe_gorodskoe/ normotvorch/prav_akty/NPA-2013/post-2013/2013-12-13-16-00. html (дата обращения: 06.04.2017).
8. Об утверждении схемы теплоснабжения Большере-ченского городского поселения на период до 2029 года: постановление № 25 от 26.05.2014. URL: http://bolr.omskportal. ru/ru/municipal/localAuthList/3-52-203-1/poseleniya/ bolsherechenskoe_gorodskoe/normotvorch/pravovie_akty/ postanovlenie_2014.html (дата обращения: 06.04.2017).
9. Об утверждении схем водоснабжения и теплоснабжения Седельниковского сельского поселения: постановление № 27 от 20.11.2012. URL: http://sedel.omskportal.ru/ru/ municipal/localAuthList/3-52-252-1/poseleniya/sedelnikovskoe/ normotvorch/prav_akty/2012/post/PageContent/0/body_files/ file25/27.pdf (дата обращения: 06.04.2017).
10. О внесении изменений в схемы теплоснабжения За-мелетеновского сельского поселения Любинского муниципального района Омской области: постановление № 36-п от 15.04.2015. URL: http://lubin.omskportal.ru/ru/municipal/ localAuthList/3-52-229-1/poseleniya/zameletenovskoe/ normotvorch/prav_akty/NPA-2015/post-2015/post-2015-04-15-36.html (дата обращения: 06.04.2017).
11. Об утверждении схемы теплоснабжения Южно-Лю-бинского сельского поселения Любинского муниципального района Омской области на период с 2013 до 2028 гг.: постановление № 79-п от 12.11.2013. URL: http://lubin.omskportal. ru/ru/municipal/localAuthList/3-52-229-1/poseleniya/yujno-lyubinskoe/normotvorch/zkh.html (дата обращения: 06.04.2017).
12. О порядке согласования и утверждения инвестиционных программ организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности в сфере теплоснабжения, а также требований к составу и содержанию таких программ (за исключением таких программ, утверждаемых в соответствии с законодательством Российской Федерации об электроэнергетике): постановление Правительства РФ от 5 мая 2014 года № 410. Доступ из справ.-правовой системы «Гарант».
13. О порядке установления требований к программам в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности организаций, осуществляющих регулируемые виды деятельности: постановление Правительства РФ от 15 мая 2010 года № 340. Доступ из справ.-правовой системы «Гарант».
14. О теплоснабжении: Федер. закон от 27.07.2010 № 190-ФЗ. Доступ из справ.-правовой системы «Консультант Плюс».
15. Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации: Федер. закон от 23 ноября 2009 г. № 261-ФЗ. Доступ из справ.-правовой системы «Консультант Плюс».
16. О требованиях к схемам теплоснабжения, порядку их разработки и утверждения: постановление Правительства РФ от 22 февраля 2012 г. № 154 (с изм. и доп.) Доступ из справ.-правовой системы «Гарант».
17. Глухов С. В., Коваленко А. В., Чуриков Д. А. Комплексный подход к повышению энергетической эффективности теплоснабжающих предприятий Омской области // Омский научный вестник. Сер. Приборы, машины и технология. 2015. № 1 (137). С. 134-141.
ГЛУХОВ Сергей Витальевич, кандидат технических наук, доцент кафедры «Теплоэнергетика». ЧУРИКОВ Дмитрий Андреевич, аспирант кафедры «Теплоэнергетика».
Адрес для переписки: 644046, г. Омск, пр. Маркса, 35.
Статья поступила в редакцию 18.05.2017 г. © С. В. Глухов, Д. А. Чуриков
