Публикации »

ЧВЭ и ЧНЭР российской энергетики

Энергоемкость ВВП России за период с 2000 по 2008 гг. снижалась почти на 5% в год, что существенно выше, чем во многих странах мира. Однако несмотря на быстрое снижение энергоемкости ВВП России в последние годы, она еще в 2,5 раза выше среднемирового уровня и в 2,5–3,5 раза выше, чем в развитых странах.


За державу обидно!

В докладе ООН «Доклад о развитии человеческого потенциала в Российской Федерации, 2009 г. Энергетика и устойчивое развитие» приведены данные по положению России в рейтинге стран по уровню энергоемкости ВВП России в 2000 г. и 2006 г.

По данным ЦЭНЭФ, энергоемкость российского ВВП в 2008 г. снизилась на 4,5%, а в кризисные 2009–2010 гг. ее снижение замедлится до 2–3% в год. Высокая энергоемкость российского ВВП — это не «цена холода», а наследство плановой экономики, от которого за 17 лет так и не удалось избавиться. Кстати, в царской России эффективность и использование энергии были в 3,5 раз выше, чем в Германии, в 3 раза выше, чем во Франции и Японии, в 4,4 раза выше, чем в Великобритании и США, и в 3,5 раза выше среднемировой.

Мне как технарю, проработавшему 37 лет в большой энергетике, непосредственно на ТЭЦ, в энергосистеме, в крупнейшей инжиниринговой фирме, в крупнейшем электросетевом комплексе, чрезвычайно обидно читать строки этого доклада. Энергоемкость внутреннего валового продукта Россия поднялась со 141 места до 133 места из 150 стран! И, как ни обидно, даже такой грустный факт не мешает бескомплексному PR-у, как Коту Баюну, усыплять общественное мнение радужными, убаюкивающими цифрами «…в 2000–2008 годах после долгого отставания Россия вырвалась в мировые лидеры по темпам снижения энергоемкости ВВП». КАКИЕ ЛИДЕРЫ? Что, за счет инфляции удалось поднять цены и передвинуться со 141 места на 131 место?

За державу обидно!

В чем причина чрезвычайно высокой энергоемкости (ЧВЭ) российской энергетики? Что, российские технари не знают энергоэффективных технологий? Нет, конечно же, знают! С технологической точки зрения, у энергетиков России нет нерешаемых технических проблем! Все технологии энерго- и ресурсосбережения хорошо отработаны и апробированы не только за рубежом, но и непосредственно у нас, в России.

О технических проблемах энергосбережения сказано много в различных статьях и, в том числе, в моих публикациях2. Но в этой статье мы поведем разговор не о технических проблемах и не о научных разработках. Они известны более 30–40 лет и не внедряются! Как ни парадоксально, но трудности во внедрении энерго- и ресурсосберегающих технологий в России заключаются не в отсутствии научных знаний и технологических решений. Дело — в подмене рыночных отношений чрезвычайно неэффективными энергетическими регуляторами (ЧНЭР).

Фундаментальная причина ЧВЭ России — в полном отсутствии ПРИНЦИПОВ

ЭФФЕКТИВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ, а также отсутствии как разделов экономической науки экономики энергетики России и экономики энергетики регионов. Достижение глобальной цели — снизить энергоемкость России — состоит из решения конкретных задач, в частности: снизить энергоемкость каждого конкретного региона.

С исчезновением плановой экономики исчезли учебники, ушли в никуда специалисты (было и так очень малое число), изучавшие и понимавшие «Экономику энергетики СССР» по книгам Прузнера, Златопольского, Некрасова3. Как можно эффективно регулировать рыночные отношения и тарифы, не владея сутью формирования затрат при производстве и потреблении энергии?!

Котел с мутной водой

Уровень знаний сегодняшних экономистов — это «котловой метод» усреднения от 1970 г., применение дисконта и, как высший предел рыночного мышления, применение «воровской», по сути, методики RAB-регулирования! Такие понятия, как «управление спросом», анализ «маржинальных издержек» и тем более «процессинг топлива» при производстве энергии, «процессинг потерь» при транспорте энергии, — все это китайская грамота, пригодная только для написания очередного диплома при повышении квалификации современного менеджера от энергетики. Технологи ЧНЭРы живут на совершенно разных планетах! Причем, если технологи могут относительно легко понять несложные правила статистической экономики, то вот политизированные регуляторы-экономисты никогда не смогут понять суть и необходимость применения принципа неразрывности производства и потребления энергии (ПНППЭ) для снижения энергоемкости ВВП.

С другой стороны, из-за отсутствия сформулированных принципов формирования тарифов, отражающих технологию производства энергии, и содержания мощности технологам так же невозможно разобраться в сформировавшейся десятилетиями противоречивой «рыночно регулируемой» законодательной и нормативной документации.

Чрезвычайно неэффективные энергетические регуляторы (ЧНЭР), формирующие тарифную политику российской энергетики, живут совсем по другим критериям: только PR-акции, набор правильных заверений, подсказки и рекомендации глобального характера, но никаких ответственных решений по конкретным вопросам! Соответственно, раз нет конкретных решений, значит и нет конкретной ответственности, и так из года в год, теперь уже десятилетия. Нечего всё сваливать в кучу — «на наследие плановой экономики». У плановой экономики есть чему учиться! Прежде всего, ответственности, по не многим, но важнейшим, конкретным показателям, а не по набору из трех сотен показателей. Также нечего выдвигать затасканный беспроигрышный лозунг о якобы технологической отсталости нашего отечественного оборудования. Нет хозяина — нет спроса за безответственность. Только неспециалист или беспринципный руководитель позволяет себе и другим объяснять свою неспособность управления в условиях якобы аномально холодных зим. Российские проекты всегда были выполнены по самым жестким нормативам на самые суровые климатические условия. Теплые зимы разбаловали всё наше общество. Да, старую технологию, конечно же, надо своевременно менять, но, поверьте, от этого зависит не более 20% успеха, остальные 80% роста энергоемкости определяются прежде всего неэффективным управлением регулируемой экономики.

Истоками чрезвычайно высокой энергоемкости (ЧВЭ) являются: а) отсутствие измеряемых и учитываемых показателей энергоемкости, б) отсутствие ответственности регулирующих органов за энергоемкость, с) реструктуризация (девальвация) моральных ценностей развития нашего общества (таких, как праведность, справедливость, честность). В нашем обществе сложилась такая система, где управляет и не рынок, и не план, и не качество, а так называемый «котловой метод», где каждый амбициозный лидер сам себе формирует принципы, позволяет себе ловить рыбку в котле с мутной водой, в меру своих реструктуризированных политических ценностей.

Одна из фундаментальных причин именно в отсутствии обоснованных правил и принципов ценообразования, породивших систему скрытого (технологического) и явного (социального) перекрестного субсидирования в энергетике. Формальное государственное неизмеряемое регулирование и передовые показатели качества энергоемкости — это взаимоисключающие понятия. Только борьба за рынок, только искренняя любовь к потребителю тепловой и электрической энергии могут заставить топ-менеджеров от энергетики принимать ответственные решения. Именно принимать решения, а не владеть в совершенстве умением вовремя писать отписки и получать согласования ЧВЭ.

ПРИНЦИПЫ ЭФФЕКТИВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭНЕРГОЕМКОСТИ

I. 12 правил В. М. Бродянского

В качестве примера применения принципа высочайшей энергетической эффективности приведу без преувеличения золотые «12 правил энергосбережения В. М. Бродянского». За каждым из его 12 пунктов кроется глубочайшее понимание сути энергетического производства, практический опыт, основанный на фундаментальных знаниях. Именно эти правила и должны быть осмыслены и приняты для практического применения каждым квалифицированным технологом, эффективным собственником, эффективным регулятором.
Особая ценность 12-ти правил Бродянского заключается в применении непривычного для массового энергетика и массового регулятора понятия — «эксергетические ресурсы». Эксергетические и энергетические ресурсы — это, с точки зрения энергоемкости, далеко не одно и то же понятие, различие может достигать 3–6 и более раз!5 Однако 12 правил касаются исключительно технологической стороны конкретного энергетического производства и потребления энергии и не затрагивают вопросов оптимизации коллективного оптимума при потреблении энергетического ресурса в целом по крупному предприятию, городу, региону, страны. Тут нужны принципы и методы экономического стимулирования снижения энергоемкости валового регионального продукта (ВРП) и валового внутреннего продукта (ВВП) страны.

II. Три западных экономических принципа снижения энергоемкости

Существующая в отраслях коммунального обслуживания «экономия от масштаба»  обуславливает желание иметь монопольного  поставщика, но тогда возникает необходимость государственного вмешательства, чтобы пресекать злоупотребления монопольной власти. С учетом этого в США и большинстве стран отрасль коммунального обслуживания является регулируемой или находится в государственной собственности и управляется государством. Экономисты-электроэнергетики США после 30-х гг. стали утверждать, что цены на электроэнергию должны устанавливаться равными маргинальным6 издержкам (предельным, маржинальным), а не средним. Тарифы на электричество во многих штатах варьируются как по сезонам, так и по времени суток, отражая изменения предельных затрат на выработку электроэнергии.
Согласно западной экономической теории, для того, чтобы способствовать всеобъемлющему коллективному оптимуму в рыночных условиях, коммунальное  предприятие-монополист (ТГК, дивизион) должно придерживаться трех правил ценообразования: а) удовлетворение спроса;
б) сведение к минимуму производственных затрат; в) продажа по маргинальной цене (по предельным издержкам). Эти три западных принципа рыночной энергетики для коммунального предприятия-монополиста (в Европе и США работают еще с 1930–1950 гг.).
В статье «Тарифный и нагрузочный менеджмент: французский опыт»7 определен принцип достижения  коллективного, всеобъемлющего оптимума для общества.

Суть принципа по достижению всеобъемлющего оптимума энергообеспечения заключается в «…определении  наиболее подходящих тарифов, графиков нагрузочного менеджмента путем сравнения стоимости и прибыли как для производителя энергии, так и для потребителя энергии…». При плановой экономике задачу обеспечения коллективного оптимума энергообеспечения решал Госплан СССР. С переходом на рыночные отношения решение этой  задачи де-факто передано в регионы. Но, видимо, регионы пока не способны с научной точки зрения поставить задачу по определению коллективного оптимума энергообес-печения.

Более 40 лет назад во Франции для того, чтобы экономически обеспечить развитие атомной энергетики, работающей в базовом режиме, было принято решение о применении в электроэнергетике тарифной политики, основанной  на  маргинальной стоимости и отражающей фактическую технологию производства. В настоящее время  действуют десятки видов тарифных систем, разбитых на 4–5 зон потребления; в итоге электроэнергия отпускается по 20–30 различным ценам, оптимально управляющим спросом и предложением на энергию. В некоторых случаях маргинальная стоимость энергии в пиковом режиме может быть в 20 раз выше стоимости энергии в базовом режиме. Плата за заявленную мощность в зимний период в 2 раза выше, чем в летний период. Однако те менеджеры от энергетики, которые ездили за границу изучать опыт западной энергетики, так и не позволили себе разобраться в сути технологического перекрестного субсидирования и из года в год продолжают регулировать энергоемкость ВВП России с применением «медвежьей простоты» «котлового метода»! А где же знания зарубежных бизнес-школ МВА — выпускников по маржинальным издержкам? На полке в шкафу?

III. Пять российских технологических принципов снижения энергоемкости

Однако для условий российских расстояний и холодов трех вышеозначенных западных экономических принципов явно недостаточно. Учитывая огромные российские просторы и резко континентальный климат, необходимо применять дополнительные пять технологических  принципов, стимулирующих внедрение рыночной энергетики России.
1. Потребление энергии (мощности) первично, производство энергии (мощности)  вторично.
2. Потребление и производство энергии неразрывно во времени.
3. Потребление и производство неразрывны в пространстве.
4. На конкурентный рынок предоставлять не один, а два вида энергетической продукции: а) взаимозаменяемый товар субститут — энергия (тепловая, электрическая, комбинированная), б) взаимодополняемый к энергии товар, комплиментарный товар, — мощность: тепловая, электрическая, комбинированная.
5. На регулируемом рынке скрытое технологическое перекрестное субсидирование одних видов энергетических товаров и услуг за счет других видов товаров и услуг должно быть определено и оформлено  как  явное субсидирование.

IV. Правила тарификации технологий снижения энергоемкости

Для обеспечения политической задачи — снижения энергоемкости национального продукта, однозначного обеспечения внедрения существующих ресурсосберегающих технологий (таких, как теплофикация) и новейших энергосберегающих технологий (таких, как тригенерация, низкотемпературное отопление, аккумуляция тепла в грунте, тепловые насосы, тепловые трубы для прекращения скрытого технологического перекрестного субсидирования топливом потребителей электроэнергетики за счет энергоресурсосберегающих потребителей тепла) — необходимо обеспечить реализацию электрической и тепловой энергии для пяти видов производимой на ТЭЦ энергии. Также должны быть применены политические методы формирования тарифов на комбинированную и раздельную электрическую и тепловую энергию ТЭЦ.

Базовая комбинированная (комплиментарная) электрическая энергия ТЭЦ в базовом режиме от ТЭЦ (сектор Ат база и Бт полубаза, рис. 3). Цена по двухставочному тарифу на этот вид энергии должна быть не ниже 95–98% уровня цен от самой экономичной ГРЭС с одинаковыми параметрами пара и на таком же виде топлива с КПИТ 35–38% (350–320 г у. т./кВт·ч).

Базовая комбинированная (комплиментарная) тепловая энергия ТЭЦ. Цена по двухставочному тарифу на тепловую энергию от турбин ТЭЦ (сектор Ат база и Бт полубаза, рис. 3) в базовом режиме с температурой 80–140 °С должна быть не выше 35–53% от цены самой экономичной котельной, работающей в базовом режиме на таком же виде топлива.

Пиковая конденсационная (раздельная) электрическая энергия ТЭЦ. Устранив основы перекрестного субсидирование конденсационной энергии на оптовом рынке за счет теплофикационной тепловой энергии ТЭЦ, конденсационная электроэнергия ТЭЦ автоматически становится конкурен-тоспособной (по двухставочному тарифу) с конденсационной энергией ГРЭС, работающей в пиковом режиме с КПИТ не выше 32–35% (380–350 г у. т./кВ·ч).
Пиковая раздельная тепловая энергия от котлов ТЭЦ (сектор Ст пик, рис. 3). Устранив перекрестное субсидирование,  цена по двухставочному тарифу пиковой тепловой  энергии от котлов ТЭЦ автоматически становится конкурентоспособной с пиковой энергией любой, самой экономичной котельной на таком же виде топлива с КПИТ 78–90%.

Внебалансовая тепловая энергия от теплофикационных отборов турбин (сектор Дт внебалансовая энергия, и Жт внепиковая энергия, рис. 3). Дополнительная тепловая энергия с затратами топлива не более 20% от самой экономичной котельной с КПИТ 78–90% предназначена для передачи внебалансовой нагрузки горячего водоснабжения, отопления, а также для зарядки внепиковой энергии сезонных  аккумуляторов тепловой энергии с температурой до 40 °С в грунте, непосредственно в микрорайонах потребления энергии тепловыми потребителями.

V. Принципы формирования маржинальных тарифов

Основы методики формирования  маржинальных энергосберегающих тарифов на энергию и мощность8.

I. Производится анализ спроса и классификация потребителей энергетических услуг.
1. Классификация потребителей по количеству (числу часов потребления заявленной энергии). Потребители тепловой (электрической) энергии в регионе классифицируются по числу часов использования максимума нагрузки на 5 временных  категорий (рис. 3):
 - «А» — потребители базовой энергии с числом часов использования максимума нагрузки Нмакс свыше 4 500 часов;
 - «В» — полубазовые потребители с Нмакс от 1 000 до 4 500 часов;
 - «С» — пиковые потребители с Нмакс  до 1000 часов;
 - «D», «Ж» — внебалансовые,  внепиковые потребители, не имеющие  нагрузку  в  периоде максимума нагрузок: сезонные грунтовые аккумуляторы тепла, тепловые насосы, теплицы и т. д.
 - «Е» — потребители энергии, требующие резервирования заявленной мощности, с весьма ограниченным потреблением тепловой или электрической энергии Н < 200 часов узкоспециализированного назначения (например, от автономных дизель-генераторов, от котлов-стерилизаторов и т. д.).
2. Классификация потребителей по качеству потребления и надежности энергоснабжения. Потребители подразделяются по качеству снабжения энергией. Например: а) потребители комбинированной тепловой энергии, получаемой от ТЭЦ; б) потребители с качественным потреблением электрической энергии с cos(ф)=0,98; 0,9; 0,8; 0,7;
с) потребители 1-й, 2-й, 3-й категории электроснабжения, допускающие или не допускающие автоматический ввод резерва (АВР) автоматической частотной разгрузки (АЧР); д) потребители с качественным потреблением тепловой энергии с температурой «обратки» от 30 до 70 °С; е) потребители, допускающие или не допускающие  перерыв в теплоснабжении на 1 мин., 10 мин., 10 час., 1 сут., 10 сут.; ж) потребители, требующие или не требующие автономного резервирования электро- и теплоснабжения, и
т. д. и т. п.
3. Классификация  потребителей по видам потребляемой энергии: электроэнергия высокого, среднего, низкого напряжения, тепловая энергия паром, сетевой водой, подпиточной водой для горячего водоснабжения, конденсатом для технологии; по параметрам теплоносителя: а) высокопотенциальная тепловая энергия (пар давлением 4 Мпа, 1,3 Мпа, 0,6 Мпа; сетевая вода с температурой  180–150 °С); б) низкопотенциальная тепловая энергия (пар 0,25–0,12 Мпа, сетевая вода с температурой 95–65 °С); с) сбросная тепловая энергия с температурой до 45 °С и т. д.

II. Производится анализ и классификация  производителей энергетических услуг.
Производителем и организацией, утверждающей тарифы на энергию, взаимно согласовываются и утверждаются следующие базовые документы.
Баланс заявленной мощности, располагаемой, рабочей тепловой и электрической мощности по каждой временной категории («А», «В», «С», «D», «Е») с разбивкой по качеству и по виду. Дополнительно учитываются резервы мощностей: горячий (холодный), сезонный (долгосрочный), оплачиваемый одним конкретным потребителем,  (группой потребителей) или же производителем энергии в счет прибыли, и т. д.
Баланс энергии тепловой и электрической по каждой  временной категории: «А», «В», «С», «D», «Е» с разбивкой по качеству и по виду.

III. Производится  распределение производственных затрат и основных фондов по категориям и видам производимой продукции по следующим признакам: а) по технологическому признаку; б) пропорционально количеству производимой энергии, в) по количеству затраченного топлива,
г) пропорционально установленной (заявленной, располагаемой) мощности. При этом: переменные затраты (топливо, расходные материалы, вода, реагенты)  распределяются  пропорционально количеству  сбалансированной энергии  или топливу для потребителей категорий «А», «B», «С», «D» (обращаю внимание, без категории «Е»), постоянные затраты (ремонт, зарплата, эксплуатационные издержки и т. д.) распределяются либо по технологическому назначению (пиковые котлы, бойлеры, сетевые трубопроводы и т. д.), либо пропорционально утвержденному балансу мощности потребителей «А», «B», «С», «Е» (обращаю внимание, без категории «D»).

IV. Обеспечение принципа неразрывности производства и потребления путем   авансирования затрат пиковой полубазовой энергии, мощности только на соответствующий вид продукции («А», «В», «С», «D», «Е»). В пиковую часть затрат необходимо также дополнительно включить все затраты, связанные с обеспечением только пиковых нагрузок.
Пример 1. Затраты на обеспечение высокого качества сетевой воды (содержание химводоподготовки для тепловых сетей и т. п.)
должны относиться только к потребителям, требующим температуру сетевой воды выше 115 °С (на вид «С»).
Пример 2. Затраты на содержание  антикоррозийной защиты оборудования ТЭЦ и тепловых сетей (деаэрационная установка, антикоррозионная химзащита аккумуляторных баков и т. д.) должны относиться на вид «А».
Пример 3. Затраты, необходимые для обеспечения высоких параметров сетевой  воды (работа сетевых насосов с давлением свыше 6 Мпа, толстые трубы тепловых сетей), а также на обеспечение требований правил Госгортехнадзора, должны относиться на соответствующий вид продукции («С»).
Особо обращаю  внимание читателя на осмысление этих  примеров как на важнейший  момент в понимании сути производства энергии и методов формирования цены, отражающих технологию производства энергии.

V. Определение  технологического  оптимума  производства энергии на краткосрочный и долгосрочный период. Оценивается объемы комбинированного и  раздельного производства  тепловой и электрической энергии с использованием ТЭЦ, промышленных котельных9 и с помощью  независимых, вторичных источников тепловой и электрической энергии. При комбинированном производстве энергии затраты топлива против раздельного производства сокращается на 40–50% для зимнего периода и на 20–30% в разрезе года. Поэтому, те потребители, которые одновременно получают тепловую и электроэнергию от ТЭЦ (например, население города), должны на законных основаниях (а не как датируемые потребители) получать выгоду в виде снижения тарифа на энергию.
Законодателям, определяющим энергетическую стратегию региона, необходимо полностью отказаться от услуг «физического метода» распределения экономии топлива  и перейти на применение «эксергетического метода»10 анализа. Методические указания по составлению отчета электростанции о тепловой экономичности оборудования должны быть пересмотрены и отвечать технологической сути комбинированного производства энергии. Вместо расчетного  расхода топлива на тепло по существующей методике 120–170 кг/Гкал, реальный же расход топлива, к примеру, определенный по диаграммам режимов турбин Т-175/210 Омской ТЭЦ-5, составляет от 75 кг у. т./Гкал при 120 °С до 0 кг у. т./Гкал при температуре 40 °С.

VI. Производится определение и оценка политического оптимума в тарифной политике на энергию на краткосрочный и долгосрочный периоды. Законодательная и исполнительная власти региона в лице региональной энергетической комиссии (РЭК) должны знать и определять энергетическую и тарифную политику развития региона; вырабатывать и утверждать для РЭК решения и приоритеты, кому, как и в каких объемах отдавать предпочтение в развитии региона. Метод перекрестного субсидирования во многих странах мира с рыночной экономикой был и остается еще надолго. Однако при этом необходимо знать, для каких целей данный метод используется, и объективно владеть этим приемом, создавая экономические условия для развития энергосберегающих технологий.

Заканчивая раздел, особо обращаю внимание о том, что абсолютно недопустимо рассматривать как энергоресурсосберегающие всякие методы, основанные на физическом методе, например: существующий пропорциональный метод ОРГРЭС 1996 г. и рекламируемый метод альтернативной котельной КЭС-Холдинга 2010 г. Только эксергетический метод В. М. Бродянского с доработкой до практического применения позволяет адекватно, только по качественным показателям (температура, давление начальных и конечных параметров парового цикла, степень загрузки) без применения количественных показателей (расход тепла, мощность) однозначно определять качество производства тепла и электроэнергии на ТЭЦ, адекватно технологии энергоресурсосбережения. Но в условиях нарушения фундаментального принципа энергетики — «Принципа неразрывности производства и потребления» (ПНПП) — необходимо применить наиболее близкий к эксергетическому методу — метод Вагнера от 1961 г., обеспечивающий выход ТЭЦ на оптовый рынок энергии и мощности!

Продолжение следует

 

Автор: А. Б. Богданов
Дата: 14.04.2011
Журнал Стройпрофиль 3-11
Рубрика: строительный комплекс

просмотреть в формате Adobe Reader



«« назад