CC BY
18
ISSN2221-7711 Национальные приоритеты России. 2019. № 4 (35)
УДК 621.1+338.32 ГРНТИ 44.31.31
СИСТЕМЫ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ГОРОДА ОМСКА И ПУТИ ИХ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ
В.З. Дмитриев
АО «Омские распределительные тепловые сети» Россия, 644037, г. Омск, Партизанская ул., 10
Статья генерального директора посвящена вопросам оптимизации теплоснабжения крупного областного центра. Разрозненность малых предприятий в такой крупной трудозатратной и ресурсозатратной отрасли, как теплоэнергетика, не позволяет достичь желаемого эффекта. На конкретном примере представлены проблемы и перспективы системы теплоснабжения.
Ключевые слова: теплоснабжение города, источники выработки и транспортировка тепла, расходы и потери, система управления, потребители, экономическая эффективность.
OMSK CITY DISTRICT HEATING SYSTEMS AND WAYS TO IMPROVE THEM
V.Z. Dmitriev
Omsk Regional Thermal Grid JSC Russia, 644037, Omsk, ul. Partizanskaya, 10
The article by the CEO is dedicated to the optimization of heat supply in a large regional center. The author underlines the lack of coordination at small enterprises in such a large labor-intensive and resource-consuming industry as heat power does not allow achieving the desired effect. He presents the problems and prospects of the heat supply system in a specific context.
Keywords: city heat supply, heat generation and transportation sources, costs and losses, a control system, consumers, economic efficiency.
Город Омск — административный центр Омской области, входит в число крупнейших промышленных, образовательных и культурных центров России, занимает второе место по численности населения в Сибирском федеральном округе (около 1 134 тыс. человек).
Омск сформировался как крупный город в эпоху интенсивной индустриализации СССР. Пространственная структура характеризуется обширными территориями промышленного использования, рассредоточенными по всей территории города, и крупными спальными районами (микрорайоны городка Нефтяников, Левобережья и др.).
Климат г. Омска классифицируется как континентальный с холодной зимой и тёплым © Дмитриев В.З., 2019
летом. Среднегодовая температура плюс 1,7 °С Средняя температура самого холодного месяца (января) составляет -19, а наиболее теплого (июля) — +18,9 °С. Расчётная температура наружного воздуха для отопления равна 37 °С.
Как и каждый современный город, Омск — крупный потребитель энергетических ресурсов, необходимых для жизнеобеспечения проживающего в нём населения, а также для нормального функционирования расположенных на его территории промышленных предприятий и учреждений. Важнейшей составной частью жизнеобеспечения г. Омска является его система теплоснабжения.
В городе преобладает централизованное теплоснабжение от ТЭЦ, крупных районных и
промышленных котельных. ТЭЦ АО «ТГК-11» и котельные АО «Омск РТС» обеспечивают около 63,2 % суммарной тепловой нагрузки потребителей города. Централизованная система теплоснабжения города сложилась, в основном, в 1960-1980 гг. Всего работают 128 организаций, имеющих в собственности или на ином законном основании 177 источников тепловой энергии, в том числе три ТЭЦ и 174 котельных, из них:
- три источника с комбинированной выработкой тепла (ТЭЦ-3, ТЭЦ-4, ТЭЦ-5) в составе АО «ТГК-11»;
- ТЭЦ-2, работающая в режиме котельной, Кировская районная котельная (КРК) в составе АО «Омск РТС»;
- 25 котельных муниципального предприятия «Тепловая компания»;
- 147 ведомственных котельных.
Теплоснабжение компактной правобережной части города осуществляется от ТЭЦ-3, ТЭЦ-4, ТЭЦ-5, ТЭЦ-2, котельных МП «Тепловая компания» и ведомственных котельных. Теплоснабжение большей части Кировского округа, расположенного на левом берегу р. Иртыш, осуществляется ТЭЦ-3, Кировской районной котельной, котельными МП «Тепловая компания» и ведомственными котельными.
Базовыми источниками теплоснабжения являются источники с комбинированной выработкой теплоты и электроэнергии (ТЭЦ-3, 4, 5 АО «ТГК-11»), построенные на базе турбоагрегатов с регулируемыми производственным и теплофикационным отборами пара промышленных и отопительных параметров. Теплота из этих отборов передаётся через рекуперативные пароводяные теплообменники к теплоносителю тепловых сетей первого контура. Другая часть теплоты в виде водяного пара разных параметров передаётся к технологическим потребителям по паровым сетям. Теплоноситель от источников тепла по магистральным тепловым сетям переносит теплоту к центральным и индивидуальным тепловым пунктам, присоединённым непосредственно к магистральным участкам тепловых сетей. Далее происходит трансформация теплоты с расчётных параметров температуры 150/70 °С до температуры 95/70 °С при зависимой схеме системы теплоснабжения. Для потребителей по открытой схеме системы теплоснабжения обеспечивается поддержание требуемой температуры воды тепловой сети на нужды горя-
чего водоснабжения; а по закрытой схеме системы теплоснабжения осуществляется подготовка горячей воды на нужды горячего водоснабжения (подогрев холодной воды питьевого качества в теплообменниках поверхностного типа). Далее теплоноситель транспортируется по тепловым сетям второго контура непосредственно до инженерных тепловых сетей потребителей.
АО «Омск РТС» осуществляет эксплуатацию магистральных тепловых сетей и понизительных насосных станций, осуществляет ведение тепловых и гидравлических режимов отпуска теплоты в тепловые сети по установленным законам о регулировании отпуска теплоты.
Эксплуатацию центральных и внут-риквартальных тепловых сетей осуществляет МП г. Омска «Тепловая компания». Функциональная структура централизованного теплоснабжения (ЦТП) города представляет разделённое между разными юридическими лицами производство тепловой энергии на ТЭЦ и её транспорт по магистральным тепловым сетям до ЦТП или до потребителей АО «ТГК-11» и транспорт тепла по распределительным тепловым сетям МП г. Омска «Тепловая компания». В этой структуре отражена типичная организация теплоснабжения, сложившаяся за последние 50 лет в России при организации теплоснабжения от теплоэлектроцентралей общего пользования.
Протяжённость магистральных тепловых сетей АО «Омск РТС» составляет 263 км со средним диаметром 560 мм, распределительных тепловых сетей — около 700 км со средним диаметром 159 мм. Для поддержания гидравлических режимов эксплуатируются 13 перекачивающих насосных станций.
Схема горячего водоснабжения по системам централизованного теплоснабжения АО «ТГК-11» и АО «Омск РТС» осуществляется по открытой и закрытой схемам примерно 50 х 50 %. Общая установленная тепловая мощность источников города Омска, обеспечивающая балансы покрытия присоединённой тепловой нагрузки на конец 2018 г., составила 9170,0 Гкал/ч. Установленная тепловая мощность, обеспечивающая балансы покрытия присоединённой тепловой нагрузки, формируется в основном тремя предприятиями: АО «ТГК-11» со структурными подразделениями ТЭЦ-3, 4, 5; АО «Омск РТС» со структурными подразделениями ТЭЦ-2, КРК; тепловые сети;
МП г. Омска «Тепловая компания», сформированное на базе муниципальных активов, включающих в себя 25 источников теплоснабжения, квартальные сети, 54 ЦТП и сети после ЦТП. Все источники АО «Омск РТС» и АО «ТГК-11» работают на общую тепловую сеть. Системы теплоснабжения г. Омска проектировались на центральное качественное регулирование отпуска тепловой энергии. Проектный температурный график по зонам теплоснабжения от омских ТЭЦ 150-70 °С был выбран во время развития систем централизованного теплоснабжения города и действует до настоящего времени.
Фактически от источников тепла в тепловые сети теплоноситель с температурой выше 116-122 °С не поступает. В этих условиях подача требуемого количества тепла потребителям возможна лишь за счёт увеличения объёмов циркуляции теплоносителя, увеличения поверхностей нагрева теплооб-менных аппаратов и нагревательных приборов у потребителей.
В настоящее время большинство потребителей оборудованы элеваторами для присоединения систем отопления, что существенно ограничивает регулирование подачи тепла в период верхних «срезок» с помощью увеличения расхода теплоносителя, т. к. использование элеваторов предъявляет повышенные требования к гидравлическим режимам. Кроме того, в период работы систем теплоснабжения на «температурной полке» ГВС происходит перегрев (перетоп) потребителей, подключённых через элеваторы.
Развитие основного оснащения ТЭС АО «ТГК-11» и АО «Омск РТС» идёт по следующим направлениям:
- установка на ТЭЦ-3 трёх РОУ, при этом бойлерные установки выведенных из эксплуатации турбоагрегатов сохраняются, что позволяет обеспечить покрытие перспективной тепловой нагрузки;
- продление ресурса турбоагрегатов для эффективной работы оборудования;
- реконструкция морально и физически устаревших и изношенных котлоагрегатов, повышение технико-экономических характеристик котлоагрегатов и станций в целом.
В целях повышения резервов мощности и технико-экономических показателей предусмотрено перераспределение нагрузки между зонами действия энергоисточников: ТЭЦ-5 и ТЭЦ-3, ТЭЦ-3 и КРК, ТЭЦ-4 и КРК.
Предусмотрены первоочередная загрузка оборудования источников с комбинированной выработкой тепла с целью их максимальной эксплуатации в соответствии с тепловым графиком, вывод из работы и /или переключение тепловых нагрузок котельных на источники комбинированной выработки.
Дальнейшее развитие теплоснабжения г. Омска на основе опыта ряда крупных городов России и ближнего зарубежья видится в создании единого теплотранспортного предприятия в г. Омске. Наиболее насущные проблемы очевидны:
A. Противоречия между собственниками тепловых сетей часто возникают в вопросах учёта и распределения потерь тепла и теплоносителя; ремонтов и строительства тепловых сетей; оптимизации схемы теплоснабжения.
Б. Отсутствие средств на перекладку тепловых сетей не позволяет осуществить переключение потребителя с дорогого источника на источник с меньшим тарифом, что ложится бременем на бюджет г. Омска и потребителей. Существующий в городе высокий разрыв в потребительских тарифах на тепловую энергию от разных источников приводит к неравным условиям для экономического развития в разных частях города.
B. Возникновение потерь тепловой энергии и теплоносителя в большей степени связано с отсутствием единой технической политики в части ремонта и эксплуатации тепловых сетей, находящихся в настоящее время в разобщённом состоянии, а также перекладыванием указанных проблем с одного транспортировщика тепловой энергии на другого. Потери в тепловом бизнесе обусловлены отсутствием:
1) заинтересованности участников рынка производства, транспортировки и потребления тепловой энергии в балансе экономических и социально-политических интересов в г. Омске;
2) единой системы транспорта и приборного учёта, что приводит к неопределённости в отнесении затрат по фактическим потерям в соответствии с принадлежностью сетей;
3) единой согласованной политики развития сетей с учётом развития городской инфраструктуры;
4) возможности производить загрузку наиболее эффективных теплоисточников и закрывать малорентабельные теплоисточники;
ШБЫ2221-7711 Национальные приоритеты России. 2019. № 4 (35)
5) заинтересованности МП г. Омска и теплоносителя, так как на границах раздела «Тепловая компания» как отдельного пред- тепловых сетей с сетями АО «Омск РТС» не приятия в работе над снижением потерь тепла установлены приборы учёта.
Существующая система централизованного теплоснабжения построена таким образом, что возможность переключения нагрузок с одного источника на другой чаще всего отсутствует из-за различного уровня их технического состояния. Естественно, что собственники сетей не заинтересованы в их развитии, поскольку это могло бы обеспечить к ним доступ конкурентов. Владельцы тепловых сетей, в первую очередь, заинтересованы в наиболее полной загрузке собственных тепловых источников и осуществляют подключение альтернативных источников только при недостатке или отсутствии собственной тепловой генерации.
Для решения указанных проблем назрела необходимость проведения мероприятий по реформированию теплоснабжения. В целях надёжного и эффективного теплоснабжения предлагается создать единую теплотранспорт-ную компанию.
Объединение теплосетевого бизнеса позволит увеличить качество поставляемых ресурсов, эффективность и надёжность работы систем теплоснабжения г. Омска за счёт ведения единой технической и инвестиционной политики.
Новая структура управления позволит сократить численность персонала. Увеличится мобильность принятия управленческих решений, возрастёт оперативность диспетчеризации
выработки и передачи тепловой энергии, произойдёт исключение дублирующих функций, оптимизация проведения ремонтных работ, улучшение качества поставляемых ресурсов.
Цели её создания — повышение надёжности теплоснабжения абонентов в г. Омске; снижение финансовых и производственных рисков; снижение себестоимости поставляемой тепловой энергии; развитие конкуренции среди производителей тепловой энергии в Омске; решение вопросов по снижению потерь тепловой энергии и теплоносителя; привлечение финансовых ресурсов на развитие тепло-сетевого бизнеса.
При объединении АО «Омск РТС» и МП г. Омска «Тепловая компания» получат возможность контролировать процессы изнутри, улучшить управляемость и прозрачность системы. Появится единый центр ответственности за передачу тепловой энергии, в том числе за потери тепла и сетевой воды. Появится реальная возможность для конструктивного решения злободневных проблем. Открываются перспективы.
Город получит эффективное надёжное теплосетевое предприятие, осуществляющее теплоснабжение и отвечающее за весь цикл доставки тепловой энергии потребителю.
Производство тепла от теплоисточников АО «Омск РТС» и АО «ТГК-11» оптимизиру-
ется настолько, насколько это возможно с учётом развития тепловых сетей, приоритет останется за наиболее экономичными теплоисточниками. Снизятся издержки за счёт более высоких объёмов закупки материалов и установления более выгодной цены.
Реализуется оптимальный вариант увеличения пропускной способности всей системы транспортировки и распределения для улучшения диспетчеризации нагрузки. Полный объём информации о тепловой схеме позволит более эффективно регулировать гидравлические режимы, уменьшить потери и улучшить распределение тепла по объектам, начать планомерную работу по переводу убыточного бизнеса теплоснабжения в прибыльный.
Государственное регулирование будет осуществляться в отношении единого теплосе-тевого предприятия вместо регулирования отдельных составляющих. За счёт сокращения управленческих расходов появится возмож-
ность проведения дополнительных ремонтных работ и инвестиционных мероприятий.
Часть котельных муниципального предприятия г. Омска «Тепловая компания» одномоментно получит снижение тарифа на тепловую энергию на 31 %. Потребители тепла от теплоисточников АО «Омск РТС» и АО «ТГК-11» на всей территории города получат единый средневзвешенный тариф, имеющий тенденцию к оптимизации, как следствие, снизится нагрузка на бюджет.
Будет устранена проблема разделения потерь тепла и теплоносителя и ответственности за нарушения в теплоснабжении. Появится единый центр ответственности за сверхнормативные потери тепловой энергии, отпадёт необходимость установки приборов учёта на границах балансовой принадлежности двух компаний. Регион получит эффективную инвестиционно-привлекательную компанию, влияющую на ключевые вопросы теплоснабжения.
Владимир Зиновьевич Дмитриев — кандидат технических наук, генеральный директор АО «Омск РТС»; dmitriev_vz@omskrts.ru.
У1аШт1г 2тол4еукЬ Бтйпет — Cand. Sc. {Engineering}, CEO of С^к RTS JSC; dmitriev_vz@omskrts.ru.
Статья поступила в редакцию 28.10.2019 г.
^^Информационная поддержка научных изданий
НАУЧНЫЕ ТРУДЫ ВОЛЬНОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА РОССИИ
2019. Т. 217. № 3
Аганбегян А.Г. ДЛЯ ВЫХОДА ИЗ СТАГНАЦИИ НУЖНЫ КОРЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ
С. 28-39.
Дана общая оценка состояния российской экономики и вывод о том, что она находится в стагнации, которая продлится ещё несколько лет. Для выхода из стагнации необходимо принять серьёзные меры, так как, в отличие от кризиса, стагнация не содержит в себе скрытых механизмов роста. Академик Аганбегян приводит целый ряд первоочередных мер, главными из которых учёный считает рост инвестиций и увеличение доли вложений в человеческий капитал.
Кашпер Г.А, ХарчилаваХ.П. РАЗВИТИЕ ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ РОССИИ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ. С. 392-409.
Инновационное развитие электро- и теплоэнергетической отрасли России невозможно без внедрения новых усовершенствованных технологий, а также модернизации уже имеющихся. Аккумулирование новых технологий и накопление капитала являются ведущими факторами современного экономического роста и развития. При этом для анализа состояния энергетической отрасли важно учитывать показатели капиталоотдачи, капиталоёмкости, капиталовооружённости и технологического прогресса. Однако волатильность средних темпов роста выпуска в энергетической отрасли может привести к стагнации всего сектора.
