Рецепт энергоэффективности

Выгодно ли отопление, при котором 60% топлива улетает «в трубу»? Может, перейти на электроснабжение?

Решение проблем теплообеспечения в Украине равнозначно сохранению энергетической безопасности. Ведь неотвратимый рост цен на газ повлияет как на экономику, так и на политику государства. Здесь, к сожалению, не существует быстрых решений. Украине придется переходить к мировым ценам на газ. Этот нелегкий путь уже прошли страны Балтии и Восточной Европы. Не исключено, что для украинцев адаптация будет еще сложнее. Впрочем, социальный популизм ситуации не спасет. Для защиты малообеспеченных граждан от резкого роста цен на энергоносители необходимо принять, возможно, непопулярные, но научно и экономически обоснованные законодательные акты. Одним из вариантов смягчения является перевод отопления жилья и объектов инфраструктуры бюджетной и социальной сферы на электроотопление.

Неэффективные затраты топлива при теплоснабжении сегодня составляют не менее 60%. Позволит ли выйти из этой ситуации переход на электроснабжение?

Что имеем — то и имеем

За последние десять лет потребление тепловой энергии в Украине сократилось почти на 45%. Это произошло из-за уменьшения объемов материального производства в отраслях экономики, снижения качества услуг централизованного отопления и объемов обеспечения горячей водой (прежде всего летом), внедрения приборов учета тепла и воды в жилищном фонде.

Основными потребителями тепловой энергии являются жилищно-коммунальный сектор (44%) и промышленность (35%). Другие отрасли экономики потребляют около 21% тепла.

Потребность в тепловой энергии обеспечивается отопительными и промышленно-отопительными котельными, ТЭЦ, квартирными генераторами, источниками тепловых вторичных энергоресурсов, нетрадиционными и возобновляемыми источниками тепловой энергии.

На данное время в стране работают около 250 ТЭЦ, из которых более 200 — мелкие ведомственные промышленные установки. Основным топливом для ТЭЦ является природный газ — 76—80% (мазут — 15—18% и уголь — 5—6%). Оборудование на большинстве ТЭЦ устаревшее, не отвечающее современным требованиям и экологическим нормативам, нуждающееся в реконструкции и модернизации.

В тепловом хозяйстве Украины более 100 тыс. котельных различного назначения. Подавляющее большинство из них — это мелкие промышленные или отопительные автономные котельные. Состояние оборудования большинства из них неудовлетворительное, оно нуждается в реконструкции и замене. Основным топливом для котельных является природный газ — 52—58% (мазут — 12—15%, уголь — 27—36%). Значительную долю тепла вырабатывают индивидуальные (поквартирные) генераторы, газовые, жидкостные, твердотопливные котлы, бытовые печи и утилизационные установки.

Что в перспективе?

Анализ и расчеты показывают, что в условиях резкого роста мировых цен на природный газ, нефть и нефтепродукты до 2030 года должны произойти радикальные изменения в структуре источников теплоснабжения. Поэтому прогнозируется постепенное вытеснение газовых котельных и большинства ТЭЦ, обеспечивающих сейчас производство преобладающей доли тепловой энергии. Но решит ли это главные проблемы энергетической политики — теплоснабжение, энергоэффективность?

Реализация мер по энергоэффективности в секторе потребления предусматривает переход на современные технологии, нормы и стандарты. Прежде всего в сфере строительства и реконструкции жилищного фонда.

Поэтому сегодня весьма актуальным становится производство тепловой энергии на АЭС, ТЭС и ТЭЦ новых типов, работающих на угле и альтернативных видах топлива. А также         постоянный рост производства тепла на базе электрических теплогенераторов. Что касается последних, то именно электрические теплогенераторы позволяют эффективно использовать установленную мощность электроэнергетической системы вне отопительного сезона для кондиционирования и обеспечивать выравнивание ее сезонных нагрузок.

Поэтапная замена части систем генерации тепла на классическом топливе системами аккумуляционного электрического и электрогидродинамического нагрева на внепиковой электроэнергии не нуждается во введении новых электрогенерирующих мощностей и способствует повышению эффективности использования электрогенерирующего оборудования за счет уплотнения графиков электрических нагрузок (повышение уровней ночных и дневных минимумов электропотребления).

Прогнозные показатели

Специалисты прогнозируют, что до 2030 года объем производства тепловой энергии электрическими теплогенераторами возрастет до 180 млн Гкал в сравнении с 1,7 млн Гкал в 2005 году. Темпы роста производства в пределах прогнозируемого периода будут наиболее высокими в 2015—2030 гг.:

•  увеличение производства тепловой энергии индивидуальными (поквартирными) генераторами в 1,4 раза;
• расширение объемов производства тепловой энергии на базе нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, в частности шахтного метана, растительной биомассы, использования когенерационных  установок,  тепловых  ВЭР  промышленности  и быта;
• уменьшение удельных затрат топлива на производство тепла электростанциями и котельными на 8% в 2010 г. и на 16% — в 2030-м, что обеспечит экономию топлива в объемах 4,25 и 5,9 млн т у.т. соответственно;
• увеличение комбинированного производства тепла и электроэнергии до 76 млн Гкал в 2030 г.;
• общие затраты органического топлива на производство тепловой энергии электростанциями и котельными возрастают с 35,7 млн т у.т. в 2005 г. до 43,3 млн т у.т. в 2020 г. с дальнейшим их уменьшением до 26,2 млн т у.т. в 2030 г. (это объясняется интенсивным внедрением в 2016—2030 гг. тепловых насосов и аккумуляционных электронагревателей).

Общие и удельные затраты топлива на производство тепловой энергии котельными и электростанциями

* — по действующей методике определения

Оценка технических возможностей

Протяженность магистральных и распределительных тепловых сетей в Украине (за исключением собственных теплосетей промышленных предприятий) составляет 24,3 тыс. км в двутрубном исполнении, в том числе:

• теплосети Минтопэнерго Украины — 3,5 тыс. км диаметром от 125 до 1400 мм;
• коммунальные теплосети — 20,8 тыс. км диаметром от 50 до 800 мм.

Состояние большинства теплосетей неудовлетворительное (более 28% их эксплуатируются свыше 25 лет, 43% — свыше 10 лет и только 29% имеют срок эксплуатации меньше 10 лет). Потери тепла в тепловых сетях составляют от 5 до 32%.

Реконструкция тепловых сетей с внедрением предварительно изолированных труб, систем учета, контрольно-измерительного оборудования обеспечит уменьшение потерь тепла в теплосетях Украины до 7% в 2030 г., в том числе в сетях ТЭЦ — до 8% и котельных — до 8,7%.

Потребители услуг теплоснабжения в Украине пользуются различными системами теплоснабжения: централизованные занимают более 85% всего рынка теплоснабжения Украины, автономные — 10%, индивидуальные — 5% рынка. Большинство котельных в городах обеспечивают потребителей теплом через централизованную систему теплоснабжения.

В целом теплоэнергетика Украины сегодня в тяжелейшем положении. С одной стороны, тепловые электрические станции и котельные уже практически полностью исчерпали ресурс безаварийной работы, а с другой — глубокий кризис топливного сектора государства и дефицит собственного газообразного, жидкого и твердого топлива.

Эксплуатация энергоемкого устаревшего оборудования  с низким КПД приводит не только к значительным перерасходам топлива и электроэнергии, но и к загрязнению окружающей природной среды. Тепловая изоляция большинства котлоагрегатов, трубопроводов и запорной арматуры имеет значительные повреждения. Это приводит к существенным потерям тепловой энергии и к перерасходу природного газа на ее  производство. Например, на котельных потери при генерации тепловой энергии могут доходить до 22%, а при транспортировании — 25%. Потери у потребителей тепловой энергии могут достигать аж 30%.

По данным анализа, общие непродуктивные потери газа при производстве тепла в целом по Украине составляют 7,9 млрд м3. Самые большие потери на магистральных тепловых сетях — 2,8 млрд м3 (36% всех потерь). Еще 2,3 млрд м3 потерь приходится на устаревшее оборудование в домах (29% всех потерь), 1,9 млрд м3 — на изношенное оборудование котельных (24% всех потерь), 0,9 млрд м3 — на домовые теплосети (11% всех потерь).

Затраты тепла при его производстве и поставке потребителю, млрд м³

Всего неэффективные затраты топлива при теплоснабжении составляют не менее 60%.

Преимущества электроотопления 

Современное оборудование для электроотоплення при его профессиональном проектировании и правильном использовании дает возможность потребителю постоянно  ощущать себя комфортно независимо от времени года и отопительного сезона. Маневренность и легкость в управлении оборудованием систем электроотопления, отсутствие необходимости постоянного сервисного обслуживания и использование «ночного» тарифа позволяют говорить о конкурентоспособности электроотопления при  эксплуатации.

Кроме того, электроотопление является оптимальным для использования в многоэтажках, где газовое отопление ограничено действующими нормами (10 этажей). Этот вид отопления целесообразно применять в местности с теплым климатом и, соответственно, коротким отопительным сезоном. Также возможно применение обогревающего оборудования как вспомогательного. 

В общем, сфера использования электрических систем отопления довольно широка. А еще этот вид отопления значительно уменьшает нагрузку на энергосети в дневные часы пик.

Применение электроэнергии для отопления в населенных пунктах даст возможность выгодно использовать недорогую «ночную» электроэнергию, что позволит потребителям экономить средства. Кроме того, использование систем электрического отопления весьма приемлемо для бюджетной и социальной сферы, положительные примеры этого уже есть.