Н.В. Филатов, заместитель генерального директора,
ОАО «Объединение ВНИПИэнергопром», г. Москва
(Доклад на конференции «Государственное регулирование и надзор в теплоснабжении», ТГК «Измайлово», 11-13 сентября 2007 г.)
Энергетический кризис -российская действительность
После холодов января-февраля 2006 г. три региона России — Москва, Санкт-Петербург и Тюмень попали в разряд энергодефицитных. В отопительном сезоне 2006-2007 гг. энергодефицитными числились уже 9 регионов России. Последние 15-20 лет энергосистема России существует за счет резерва мощности, заложенного еще в СССР и за счет спада промышленного производства в стране.
В Москве положение дел наиболее сложное, темпы развития экономики не обеспечиваются соответствующим развитием энергетических мощностей. Москва первая в РФ вынуждена экстренно искать выход из реального энергетического кризиса.
На рис. 1 представлен график нагрузки на энергосистему Московского региона 16-20 января 2006 г., из которого видно, что абсолютный максимум энергопотребления достиг 16,2 ГВт, при этом были введены ограничения примерно на 0,6 ГВт. За 4 дня потребляемая мощность выросла по Московскому региону на 2 ГВт — это 12%.
Холодные дни января 2006 г. Москва прошла по краю — за гранью устойчивой работы энергосистемы, которая составляла — 15,5 ГВт. Трудно себе представить, что бы произошло, если события мая 2005 г. на подстанции Чагино наложить на морозы 2006 г. Малейший сбой в работе электротехнического оборудования в жесточайшие морозы привел бы не только к отключению электроэнергии у потребителей, но и к прекращению электроснабжения источников теплоснабжения. Причин недостатка мощности две:
■ при не выдерживании температурного графика сетевой воды на теплоисточниках все потребители стали компенсировать дискомфорт в помещениях включением электрообогревателей;
■ массовое бесконтрольное использование электроэнергии в целях отопления различными временными легковозводимыми объектами (киоски, торговые павильоны, гаражи, склады и т.п.).
В период устойчивых холодов такие объекты «съедают» до 5% мощности, при этом достаточность тепловой защиты ограждающих конструкций этих временных объектов никем не рассматривалась.
Сегодня расходовать электрическую мощность на отопительные цели стало очень просто — заявил 1 кВт мощности, подключай оборудование на 50 кВт, только плати за кВт.ч. Раньше для того, чтобы получить разрешение на использование электроэнергии для отопительных целей (самое неэффективное использование электроэнергии), необходимо было пройти серьезный круг согласований и доказать, что нет другого способа отапливать какой-либо объект.
В 1992 г. Госэнергонадзор РФ выпустил специальную инструкцию о порядке использования электроэнергии на отопление. Инструкция была зарегистрирована в Минюсте РФ, в ней было четко регламентировано работать только с применением ночных накопителей тепла, которые потребляют электрическую энергию только ночью, а затем отключаются от сети и отдают накопленное тепло помещению, выравнивая суточный график нагрузки энергосистемы (рис. 2). Про Инструкцию все просто забыли.
В результате в морозном январе 2006 г. четко определилась взаимосвязь двух энергетических потоков — недостаток тепла в пиковый период при похолодании привел к острому дефициту электрической мощности, а мог привести к энергетической катастрофе.
Газовики проанализировали ситуацию, сложившуюся во время морозов отопительного периода 2005-2006 гг. Письмом Председателя Правления ОАО «Газпром» от 13 августа 2007 г. на имя Фрадкова М.Е. они предложили перечень мер по совершенствованию законодательной базы в области поставок газа в периоды пиковых нагрузок:
■ пересмотр нормативов запасов топлива;
■ ограничение поставок газа в пиковые периоды и перевод на резервные виды топлива;
■ установление административной ответственности за нарушение требований по созданию запасов резервного топлива;
■ при нарушениях регламента перевода на резервное топливо повысить коэффициенты к регулируемым ценам на газ в период морозов.
Если посмотреть на динамику потребления электрической мощности в период с 1990 г. по 2007 г. (рис. 3), то видно, что с 1995 г. темп роста потребления составил 50%, с 2002 г. — 35%. На отопительный сезон 2007-2008 гг. Региональное диспетчерское управление прогнозирует максимальное потребление уже — 18,4 ГВт. Надо ли говорить, что ни генерация, ни пропускная способность оборудования электрических сетей не растут такими темпами.
Энергосбережение как основной инструмент выхода из энергокризиса
Департаментом топливно-энергетического хозяйства г. Москвы совместно с ОАО «ВНИПИ-энергопром» за прошедшую зиму была проведена следующая оперативная работа.
1. Создан штаб при ДТЭХ, на котором еженедельно рассматриваются наиболее острые вопросы по энергоснабжению.
2. Выполнен анализ потребления электроэнергии при похолодании; выявлены абоненты, резко увеличившие электропотребление на общем фоне (до 10 раз). Это стало предметом отдельного разбирательства несанкционированного использования мощности без заявки и соответствующей оплаты.
3. В целях снижения нагрузки электроотопления в быту были проанализированы жалобы на неудовлетворительное отопление и ликвидированы причины, их вызывавшие.
По Московскому региону в отопительном сезоне 2005-2006 гг. на 1 ОC похолодания рост потребления электроэнергии составлял порядка 100 МВт. В результате проделанной работы он снизился до 85-90 МВт.
Понимая, что ввод новых генерирующих мощностей занимает довольно длительное время, то можно сделать вывод, что энергетический кризис продлится не один год.
В этих условиях перспективы решения обозначенной проблемы энергодефицита очевидны.
1. Учитывая темпы роста нагрузки электропотребления, в ближайшее время не обойтись без энергосбережения.
2. Учитывая то, что в Московском регионе сегодня дефицитом является электрическая мощность, то в первую очередь усилия должны быть направлены на сокращение электропотребления в пиковые вечерние часы отопительного сезона при устойчивых морозах.
3. Необходима срочная разработка городской Программы энергосбережения с реальными мероприятиями, которые приносят реальный эффект по высвобождению мощности и снижают потребление энергии.
В настоящее время ОАО «ВНИПИэнергопром» приступило к работе над Программой энергосбережения в г. Москве, которая будет продолжаться около года. Программа будет рабочим инструментом. Она будет комплексной, с охватом всех групп потребителей электроэнергии, тепла, воды, и в конечном итоге направлена на снижение потребления топлива.
ОАО «ВНИПИэнергопром» также заканчивает работу над «Схемой теплоснабжения г. Москвы». В итоговом варианте на базе материалов Схемы теплоснабжения будет разрабатываться единая Схема энергообеспечения города с учетом всех энергетических потоков. В этой Схеме раздел «Энергосбережение» приобретает новый вес.
Сравнительные показатели энергосбережения:
■ стоимость высвобождения мощности в 3-5 раз меньше, чем при строительстве новых генерирующих мощностей;
■ средства, вложенные в энергосберегающие технологии, окупаются в срок от нескольких месяцев до 5-7 лет(в генерации окупаемость вложений начинается от 15 лет);
■ с предстоящим ростом стоимости природного газа сроки окупаемости затрат на энергосбережение будут существенно снижаться, а мероприятия, которые сегодня считаются не выгодными, будут востребованы.
Потенциал энергосбережения при комплексном полномасштабном подходе (а именно при этом достигается максимальный эффект) можно оценить — по электроэнергии до 30%, по теплу до 50%, в которых сегодня 25% — это просто избыточное отопление зданий.
Оперативное энергосбережение позволяет снизить потребление накануне морозного периода на 10-15%, тем самым не выйти из диапазона устойчивой работы энергосистемы, т.е. обеспечить нормальное, безопасное энергообеспечение потребителей.
Ярким примером того, каких результатов можно добиться, служит активная работа Комитета по энергосбережению при Совете Министров Республики Беларусь. Комитетом ставятся и выполняются стратегические задачи, в результате которых за последние 5 лет рост ВВП составил — 142%, при этом энергопотребление выросло всего на 6,5%, а энергоемкость ВВП снизилась на 25%. До 2010 г. планируется дальнейшее снижение энергоемкости еще на 26-30% с финансированием до 1 млрд долл. США в год.
В плановом порядке ликвидированы все жалобы на неудовлетворительное отопление для того, чтобы исключить использование электрообогревателей в быту. На самый неэффективный способ использования электроэнергии -для отопительных целей — недавно установили тариф с коэффициентом 5.
Для определения потенциала экономии газа нами была проведена технико-экономическая оценка оптимизации системы теплоснабжения на примере ТЭЦ-21 и РТС «Новомосковская», «Отрадное», «Химки-Ховрино». Эти тепловые источники находятся в непосредственной близости друг от друга, и каждый из них обеспечивает теплом свой район. При этом ТЭЦ, исчерпав резервы по тепловой мощности, не выдает ТУ для новой застройки, а котельные полностью не загружены.
Если перераспределить тепловую нагрузку потребителей таким образом, чтобы при этом максимально загрузить наиболее эффективный источник по использованию топлива — ТЭЦ, если на летний период всю нагрузку горячего водоснабжения 116,7 Гкал/ч перевести так же на ТЭЦ, то возможна экономия газа в объеме 47 млн м3, а суммарный экономический эффект за счет комбинированной выработки составит 50 млн руб. Этих средств хватит для оплаты условно-постоянных затрат простоя котельных. Пока этому препятствуют ведомственные интересы, но они будут преодолены, если передачу
мощностей поставить на коммерческую основу. Задача по перераспределению мощностей и переводу работы котельных в пик будет решаться в рамках Программы по энергосбережению.
Самое сложное сегодня в энергосбережении — это изменить психологию, свое отношение к этому способу высвобождения мощности и экономии энергии.
Отношение к использованию энергоресурсов сегодня можно смело назвать расточительным, это тянет за собой как неоправданные финансовые затраты (в том числе бюджетные), экологические проблемы и, как следствие, снижает безопасность энергообеспечения.
Энергосбережение не должно быть головной болью у узкого круга специалистов. Оно должно стать бизнесом, тогда многие вопросы будут решаться сами по себе — это основная задача разрабатываемой Программы энергосбережения г. Москвы.
Выводы
1. Потеря контроля со стороны энергетиков над использованием электрической мощности приводит к энергетическому кризису.
2. Необходима разработка программы энергосбережения с выделением первоочередных мероприятий, снижающих пиковую нагрузку.
3. Для успешной реализации Программы энергосбережением должны заниматься специализированные организации.