Обзор 1. Место теплоснабжения и теплоэнергетики в жизни общества

Современные реалии в сфере теплоснабжения

Е.Г.Гашо, В.С.Пузаков. Современные реалии в сфере теплоснабжения. (92 Kb)

Более чем за 100 лет своего развития российская система теплофикации (когенерации) и централизованного теплоснабжения (ЦТ) стала самой большой в мире. Под теплофикацией понимается процесс централизованного обеспечения потребителей тепловой энергией, полученной на ТЭЦ по комбинированному способу выработки тепловой и электрической энергии. Под ЦТ понимается теплоснабжение потребителей от источников тепла через общую тепловую сеть. Теплофикация занимает весомое место в энергетическом комплексе страны. Более половины электрической мощности всех тепловых электростанций приходится на ТЭЦ общего пользования, которые производят свыше 30% всей электроэнергии в стране и покрывают треть спроса на тепловую энергию. На сегодняшний день система теплоснабжения страны состоит из почти 50 тыс. локальных систем теплоснабжения, которая обслуживается 17 тыс. предприятиями теплоснабжения. Сложившаяся система отопления многоэтажных жилых домов организована как система ЦТ.

Основными источниками тепла в системе ЦТ являются теплофикационные энергоблоки на теплоэлектростанциях (ТЭЦ, как правило, в составе генерирующих компаний) и котельные (различных форм собственности). Производство тепловой энергии в России характеризуется следующими данными:

  • централизованные источники производят около 74%;
  • децентрализованные источники производят 26% тепла России.

Основные виды используемых природных топливно‑энергетических ресурсов (ТЭР): природный газ, нефть и нефтепродукты, уголь. Говорить сейчас о доли возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в топливно‑энергетическом балансе страны пока нельзя, т.к. по ним сегодня практически нет достоверных статистических данных.

Экономические проблемы теплоснабжения в России

Материалы восьмого заседания Открытого семинара «Экономические проблемы энергетического комплекса» от 25 января 2000 года. А.С.Некрасов, С.А.Воронина. Экономические проблемы теплоснабжения в России. (177 Kb) Полный текст доклада можно заказать на сайте Открытого семинара.

Теплоснабжение в России, несмотря на признание его самым топливоемким и находящимся в критическом состоянии сегментом топливно‑энергетического комплекса страны, было и остается совершенно нескоординированным в силу своей разобщенности.

В официальном статистическом издании, «Российском статистическом ежегоднике», раздел теплоснабжения отсутствует.

Крупнейшей нерешенной проблемой современного централизованного теплоснабжения является сокращение потерь тепла. Величины этих потерь должным образом не учитываются и экономически не оцениваются. Называемые объемы потерь тепла различаются кратно в зависимости от источников информации.

А.С.Некрасов (в дискуссии)

«Есть экономические пределы эффективности централизованного теплоснабжения от определенного источника. Моя точка зрения, что очень важно сегодня просчитать по всем основным городам (и это делалось в ИСЭ им. Л.А.Мелентьева в Иркутске), как реально должно выглядеть централизованное теплоснабжение.

Централизация – это одно из направлений. При той плотности застройки городов, которая у нас есть, она, конечно, должна быть. Вопрос в другом. Я как‑то был в Гусиноозерске, где 20 тыс. человек населения. Там теплоснабжение от Гусиноозерской ГРЭС. Если принять по 200 чел., проживающих в каждом доме, это 5 улиц по 20 домов. При плотности застройки, как это делалось в старых городах, можно получить эффективные результаты от централизованного теплоснабжения. Однако в этом городе каждый дом стоит на удалении не менее 50‑100 м друг от друга. Как при такой системе можно обеспечить централизованное теплоснабжение без экономических потерь? Невозможно. Поэтому вопрос о том, какая система теплоснабжения должна быть, это вопрос о том, какая принята стратегия в планировке городов. Хотя это выходит за рамки нашей задачи, но является базисным условием для обоснования развития централизованного теплоснабжения, особенно на базе ТЭЦ. Нельзя сегодня однозначно говорить, хорошо централизованное теплоснабжение или плохо».

Комплексный подход и логистика территориального энергохозяйства

Материалы сорок девятого заседания Открытого семинара «Экономические проблемы энергетического комплекса» от 24 февраля 2004 года. Е.Г.Гашо, А.В.Коваль, М.И.Постельник. Комплексный подход и логистика территориального энергохозяйства: единство технических, организационно-экономических и информационных решений. (442 Kb) Полный текст доклада можно заказать на сайте Открытого семинара.

Важность энергосберегающих мероприятий в системах энергообеспечения зданий и систем зданий (комплексов) трудно переоценить. На теплоснабжение зданий в настоящее время затрачивается около 430 млн.т.у.т., или примерно 45% всех энергетических ресурсов, расходуемых в стране. Это в 2,3 раза больше, чем идет топлива на производство электроэнергии. В холодные зимы эта цифра вырастает ещё на 30‑50 млн.т.у.т. годовое производство теплоэнергии в стране оценивается величиной 2400‑2460 млн.Гкал.

От состояния теплового хозяйства, возможности проведения масштабной энергосберегающей политики в определяющей мере зависит стратегия развития энергетического комплекса России в целом. Особенность теплоснабжения состоит в его высокой социальной роли – обеспечении жизнедеятельности населения страны, свыше 80% территории которой относится к северным. Свыше 40‑45% затрат тепловой энергии направлялось на отопление и горячее водоснабжение непроизводственной сферы. При этом дефицит тепловой мощности более чем в 190 городах России составляет около 20% потребности. Кроме того, если дефицит отопительных мощностей в городах покрывается населением за счет отопления от газовых колонок и духовок, это приводит к перерасходу топлива по сравнению с котельными минимум в 2‑2,5 раза, если он покрывается за счет электроотопления, то в 3,5‑4 раза. Запуск размороженных отопительных систем после аварии приводит к перерасходу энергии на порядок по сравнению с нормальной мощностью. Расход теплоты на отопление и горячее водоснабжение составляет около 75% всей энергии, потребляемой в домохозяйствах. Первоочередная задача энергосбережения состоит в сокращении энергозатрат на 20‑30%, или не менее 100 млн.т.у.т.

Ситуация в каждой распределенной системе теплоснабжения является достаточно уникальной, и требует кропотливого анализа для нахождения как частных, так и системных решений. В первую очередь системный эффект даст согласование теплоэнергетических нагрузок и наладка теплогидравлических режимов сетей, и в этой связи выглядят несколько странным полагаться на предлагаемые в качестве очередной «энергетической панацеи» солнечные нагреватели, встроенные автономные источники, системы «поквартирного отопления» и другие маркетинговые «новинки» производителей. Надежность резервирования, степень централизации теплоэнергоснабжения, таким образом, оказываются куда более серьезным фактором обеспечения жизненно важных потребностей общества в виде комплекса различных энергоресурсов, чем скороспелые решения сооружения различных автономных источников тепловой энергии.

Города с нагрузкой свыше 70% от московских значений, кстати говоря, активно развивают централизованное теплоснабжение и теплофикацию, а ведь Москва – далеко не самый северный регион страны.

Анализ основных тенденций развития систем теплоснабжения в России и за рубежом

И.А.Башмаков. Анализ основных тенденций развития систем теплоснабжения в России и за рубежом. (1.46 Mb)

Стр.1,(п.1.1.) На долю тепловой энергии приходится 35% всего конечного потребления энергии в России. В 2006 г. тепло занимало первое по значимости место в структуре потребления энергоносителей в промышленности (31% против 21% для электроэнергии) и населения (50% против 36% для природного газа и 10% для электроэнергии) и сфере услуг (60% против 19% для электроэнергии).

Основные характеристики систем теплоснабжения в России в 2000 г. и в 2006 г.
ПоказателиЕдиницы измерения20002006
Число изолированных систем теплоснабжениятысячОколо 50
Число предприятия теплоснабженияединиц2136817183
Число абонентов предприятий теплоснабжениямиллионовОколо 44
Число источников теплоснабжения 
ТЭЦ общего пользованияединиц242244
ТЭЦ промышленных предприятийединиц245253
Котельныхединиц6791365985*
Из них мощностью менее 3 Гкал/часединиц4720648075
Мощностью от 3 до 20 Гкал/часединиц1672114358
Индивидуальных теплогенераторовмиллионовБолее 12
Число установленных котлов в котельныхединиц192216179023
Мощность котельныхГкал/час664862 619984
Число ЦТПединиц 22806
Протяженность тепловых сетейкм183545176023
Диаметром до 200 ммкм141673131717
Диаметром от 200 до 400 ммкм2895928001
Диаметром от 400 до 600 ммкм1055810156
Диаметром более 600 ммкм53966640
Объем произведенной тепловой энергии в системах централизованного теплоснабжения (мощностью более 20 Гкал/час)Млн.Гкал14301446
Объем произведенной тепловой энергии в системах мощностью менее 20 Гкал/часМлн.Гкал220192
Объем произведенной тепловой энергии на индивидуальных тепловых генераторахМлн.Гкал358402
Объем произведенной тепловой энергии на теплоутилизационных и прочих установкахМлн.Гкал6781
Полезный отпуск тепловой энергии без инд.установокМлн.Гкал16511638
Средний тариф на тепловую энергиюРуб/Гкал195470
Объем реализации тепловой энергииМлрд.руб.322770
Доля жилого фонда, оснащенного централизованным теплоснабжением%7380
Доля жилого фонда, оснащенного централизованным горячим водоснабжением%5963
Доля топлива, используемого на производство тепловой энергии от суммарного потребления топлива%3733
Доля природного газа используемого на производство тепловой энергии от суммарного его потребления%4241
Средний КПД котельных%8078
Средний КПИТ на электростанциях%5857
Потери в тепловых сетях, включая неучтенныеМлн.Гкал227244
Доля потерь в тепловых сетях%13‑1514‑17
Доля тепловых сетей, нуждающихся в замене%1625
Аварийность на источниках теплоснабжения и тепловых сетяхЧисло аварий10753922592
Технический потенциал повышения эффективности использования и транспортировки тепловой энергииМлн.Гкал840
Фактические расходы на мероприятия по повышению энергоэффективности на источниках теплоснабженияМлрд.руб.н/д9,5

*по данным формы 1‑зима в России насчитывается более 80 тыс. котельных

Эффективность и перспективы развития теплофикации в современных экономических условиях

Материалы сто восьмого заседания Открытого семинара «Экономические проблемы энергетического комплекса» от 24 февраля 2010 года. А.Волкова, А.С.Макарова, А.А.Хоршев, Л.В.Урванцева, В.С.Шульгина, Т.Г.Панкрушина. Эффективность и перспективы развития теплофикации в современных экономических условиях. (950 Kb) Полный текст доклада можно заказать на сайте Открытого семинара.

Удельная часовая и годовая потребность в тепле на отопление и горячее водоснабжение
Расчетная температура наружного воздухаОбеспеченность общей площадью, часовая – ккал/час•чел (годовая — Гкал/год•чел)
25 м2/чел30 м2/чел
Здания 1‑3 этажаЗдания 4‑10 этажаЗдания 1‑3 этажаЗдания 4‑10 этажа
‑20°СВолгоградская область3780
(10,1)
1930
(5,5)
2120
(6,0)
1650
(4,8)
2260
(6,3)
1920
(5,5)
‑25°СБрянская область3930
(10,6)
2060
(5,7)
2280
(6,3)
1780
(5,0)
2410
(6,7)
2070
(5,8)
‑30°СЧелябинская область4180
(12,5)
2180
(6,7)
2400
(7,4)
1930
(6,0)
2560
(7,8)
2260
(7,0)
‑35°СТюменская область4430
(12,4)
2340
(6,7)
2560
(7,3)
2120
(6,1)
2750
(7,8)
2480
(7,1)
‑40°СИркутская область4590
(13,4)
2460(7,3)2710
(8,0)
2250
(6,7)
2900
(8,5)