Публикации »

ЧВЭ и ЧНЭР российской энергетики. Часть 2

Быть открытым перед обществом

В докладе ООН «О развитии человеческого потенциала в Российской Федерации, 2009 г. Энергетика и устойчивое развитие» 1 приведены данные по положению России в рейтинге стран по уровню энергоемкости ВВП России в 2000 г. и 2006 г. (рис.1, 2), а также в докладе президиума Государственного совета РФ от 2 июля 2009 г. (г. Архангельск) «О повышении энергоэффективности российской экономики»2 сделан вывод о том, что высокая энергоемкость российского ВВП — это не «цена холода, а наследие плановой экономики, от которого за последние 17 лет так и не удалось избавиться…».

Не вызывает восторга то, что в 2000–2008 гг. после долгого отставания Россия вырвалась в мировые лидеры по темпам снижения энергоемкости ВВП — трудно гордится тем, что по энергоемкости внутреннего валового продукта Россия перешла со 141 места на 133-е! Вещи надо называть своими именами: это плата за регулирование путем усреднения «всех, за счет всех»!

С принятием Указа Президента РФ № 889 от 4 июня 2008 г. о снижении к 2020 г. энергоемкости валового внутреннего продукта Российской Федерации не менее чем на 40% по сравнению с 2007 г. в стране началась широкомасштабная и планомерная работа по снижению энергоемкости ВВП. Принят федеральный закон № 261-ФЗ от 26 ноября 2009 г. «Об энергосбережении…», развернута огромная работа по повышению энергетической эффективности производства и потребления. Спустя год после принятия первой программы в 2009 г., была переработана и утверждена вторая редакция Государственной программа РФ от 27 декабря 2010 г. № 2446-р «Энерго-сбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 г.».

На первый взгляд кажется, что все пошло хорошо, все правильно. Энергоэффективности посвящены десятки форумов, симпозиумов. Все говорят правильные слова, провозглашают эффектные лозунги об энергосбережении. Но!.. Что-то не то! Всё мелко! Как говорится, «переводим кровь на воду». Все завалено потоком восторженной второстепенной шумовой информации. Нет конкретных, конечных численных показателей по энергоемкости в целом по стране, по регионам, по министерствам.

А раз нет конкретики в показателях, то и нет конкретной ответственности!

На учебных занятиях с заказчиками по организации и проведению энергетического аудита возникает чувство, что все мы вовлечены в модную игру, не играть в которую нынче нельзя! Одни участники игры делают вид что организуют, другие участники игры делают вид, что выполняют. Главное сегодня — быть в игре: что-то сказать, отчитаться! А там видно будет!

Россия, как и страны бывшего Советского Союза, замыкая рейтинг стран, отстает от передовых государств по энергоемкости более чем в 3–3,5 раза (0,42/0,12 т нефтяного эквивалента/1000 $ ВВП). Даже поставив и выполнив, в общем-то, скромную задачу снижения энергоемкости ВВП на 40% к 2020 г., энергоемкость ВВП России будет в 2–2,5 раза выше, чем среднемировая величина. Вопрос: чем же тут гордиться? 105-м местом в рейтинге стран?

Технические и технологические проблемы снижения энергоемкости ВВП известны давно. Но как ни странно, дело не в технических проблемах. Необходимо понять методологию проблемы снижения энергоемкости России. Так, например, если КПД котельных составляет 75–80%, вместо фактически достижимого значения 85–90%, то это, скорее всего, действительная техническая задача конкретной технологической схемы. Но если же КПД котельных составляет 25–30%, то это уже не техническая, а политическая задача общества. Значит собственнику таких котельных проще решить вопрос по скрытому перекрестному субсидированию топливом неэффективных котельных за счет потребителей тепла эффективных котельных. Сделать единые тарифы по городу, району или поселению — это самая сокровенная мечта, палочка-выручалочка для таких монополистов-собственников, регуляторов, мэров. Исчезают конкретика и ответственность! Знания не нужны, можно обойтись общими словами!

В условиях, когда общество не может перейти к полностью рыночным отношениям, скрытое субсидирование топливом должно быть переведено в явно управляемое целевое субсидирование либо ваучерами. Перекрестное субсидирование — это социально-политическая задача общества, и решать эту задачу надо открытыми политическими решениями, а не традиционно скрытым технологическим и политическим «котловым» субсидированием «всем за счет всех». Не одно десятилетие говорится об одних и тех же технических и технологических проблемах и успехах. А вот о самом главном — как в условиях перекрестного технологического субсидирования топливом на так называемом псевдо рынке прекратить непрерывный рост энергоемкости — нет ни слова. Это уже не столько техническая задача общества, сколько политическая и социальная 3.

Федеральному и региональным регуляторам энергетики надо быть открытыми и честными перед обществом!

Еще в 1897 г. итальянский экономист и социолог Вильфредо Парето сформулировал гениально простой и фундаментально правильный принцип анализа проблем (впоследствии получивший название «принцип Парето») —20/80 — эмпирическое правило. Этот принцип в наиболее общем виде формулируется так: «20% усилий дают 80% результата, а остальные 80% усилий — лишь 20% результата». Да, более 90% мощностей действующих электростанций, 83% жилых зданий, 70% котельных, 70% технологического оборудования электрических сетей и 66% тепловых электростанций — всё это было построено еще до 1990 г. Да, около 1/4 используемых в настоящее время бытовых холодильников было приобретено более 20 лет назад. Да, об этом надо говорить, безусловно, надо заниматься заменой и реконструкцией оборудования. Но это как раз и есть те 80% усилий, которые дадут только 20% успеха.

Решать же проблему снижения энергоемкости необходимо экономическими методами, методами формирования энерго- и ресурсосберегающей рыночной тарифной политики, адекватно отражающей затраты первичного топлива, и методами, исключающими политизированное скрытое перекрестное субсидирование электроэнергетики за счет теплоэнергетики. Это и есть те 20% усилий, которые дают 80% результата.

В чем же коренная причина Чрезвычайно Высокой Энергоемкости (ЧВЭ) российской электро- и теплоэнергетики? Что, российские технари не знают энергоэффективных технологий? Нет, конечно же, знают! О технических проблемах энергосбережения сказано много в различных статьях, в том числе и в моих публикациях4, и на сайте www.exergy.narod.ru. Но в этой статье мы ведем разговор о технических проблемах, а не о новейших научных разработках. Они известны более 40–60 лет и не внедряются!

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.

Разговор идет о бездействии многочисленных регуляторов энергетики, о том, чего политизированный регулятор не хочет замечать, ограничивая свою ответственность и формальное участие универсальным ответом: «…вопросы реализации инновационной системы ценообразования на рынках энергии... к компетенции ФСТ России не относятся» (см. «Ответ ФСТ Шевкоплясову П. М.»).

Не имея конкретных технологических показателей, определяющих эффективность и ответственность регулирующих органов, можно десятилетиями преданно заверять о высоких идеалах энергоресурсосбережения в России, не принимая никаких ответственных решений. Вот уже более десяти лет мной публикуется цикл статей о необходимости перехода на тарифообразование на основе маржинальных издержек. Приводятся выдержки из многочисленных классических зарубежных учебников, авторов статей, имеющих 30–50-летний опыт (см. «Тарифный и нагрузочный менеджмент. Французский опыт»). Но регулирующие органы своим практическим бездействием доказывают, что поставленные вопросы «к компетенции ФСТ России не относятся» до того момента, когда Президент РФ или Председатель Правительства РФ не усомнится в компетенции ЧНЭР энергетики.

«НАСТОЛЬНЫЕ СТАТЬИ ДЛЯ ЧНЭР»
Ответ ФСТ Шевкоплясову П. М. от 15 марта 2010 г. НБ-2048/14.
Федеральная служба по тарифам в соответствии с письмом Аппарата Правительства Российской Федерации от 1 марта 2010 г.
№П9-6198 рассмотрела обращение Шевкоплясова Павла Михайловича от 19 января 2010 г.
по вопросу реализации инновационной системы ценообразования на рынках энергии.
В соответствии с Положением о Федеральной службе по тарифам, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации от 30 июня 2004 г. № 332 (с изменениями на 20 февраля 2010 г.), вопрос, поставленный в обращении, к компетенции ФСТ России не относится.
Поскольку в соответствии с Положением о Министерстве энергетики Российской Федерации, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 28 мая 2008 г. № 400, Министерство энергетики Российской Федерации является федеральным органом, осуществляющим, в частности, функции по выработке и реализации государственной политики и нормативно-правовому регулированию по вопросам электроэнергетики, на основании п. 3 ст. 8 Федерального закона от 2 мая 2006 г. № 59-ФЗ «О порядке рассмотрения обращений граждан Российской Федерации» по согласованию с Аппаратом Правительства Российской Федерации направляю указанное обращение в Минэнерго России для рассмотрения по существу.
Приложение: копия письма Аппарата Правительства Российской Федерации от 1 марта 2010 г. №П9-6198 и приложенное к нему обращение Шевкоплясова П. М., всего на 7 листах + книга + пособие + конверт в 1 экз. только в первый адрес.

Н. Г. Бакаев

Цель настоящей статьи заключается в осмыслении того, что главнейшей причиной высокой энергоемкости энергетики России является: а) противоречивость политических решений и тарифного регулирования экономики электроэнергетики; б) оторванность политического регулирования от технологической сути производства, транспорта и распределения электрической и тепловой энергии. Проводниками неэффективной, энергоемкой энергетической политики являются Чрезвычайно Неэффективные Энергетические Регуляторы5 (ЧНЭР): на федеральном уровне — ФСТ России, на региональном уровнях — РЭК, а также организаторы оптового раздельного рынка электроэнергии, игнорирующие технологию производства и реализацию комбинированной тепловой энергии.
Лескёр В., Каллан Ж. Б. «Тарифный и нагрузочный менеджмент. Французский опыт». EDF, Париж, Франция. IEEE Transactions of Power Systems, Vol. PWRS-2, No.2, May 1987.
Нагрузочный менеджмент можно рассматривать, используя побудительные мотивы комбинированных тарифов, физического контроля и программ сбыта. Общеизвестно, что маржинальное ценообразование уже почти 30 лет (c ~1957 по 1965 гг. — прим. А. Б. Богданова) управляет тарифной и коммерческой политикой EDF. И все же для повышения КПД тарифных сигналов EDF ввела в действие тарифы, основанные на маржинальной стоимости, посредством различных способов крупномасштабного контроля нагрузки, особенно для потребителей низкого напряжения.
Как многие другие коммунальные предприятия, EDF всегда придерживалась того мнения, что суть проблемы состоит в контроле всей системы с целью достижения всеобъемлющего оптимума для общества в целом и в определении наиболее подходящих тарифов и графиков нагрузочного менеджмента путем сравнения стоимости (включая издержки на осуществление) и прибылей для поставщика (она отражается в маржинальных затратах на производство и распределение) и для потребителей.

Согласно экономической теории, для того, чтобы способствовать коллективному оптимуму, коммунальное предприятие-монополист должно придерживаться 3-х правил ценообразования: 1) удовлетворение спроса, 2) сведения к минимуму производственных затрат и 3) продажа по маржинальной цене. Последний принцип состоит в оповещении потребителя о стоимости, вызванной в системе предложения изменениями в потреблении электроэнергии через тариф. Таким образом, выбирая ту альтернативу, которая сводит к минимуму его затраты, потребитель сделает выбор наименьших затрат и для общества в целом.

На основании общей стоимости для общества, когда энергообеспечение предоставляет собой конкурирующий вариант и имеет большой потенциал развития, предоставляется оправданным установление тарифа, который наиболее точно отражает его стоимость.

Главным следствием тарифных модификаций является очень существенная разница в маржинальных ценах между периодами с низкой нагрузкой, когда маржинальная цена равна стоимости топлива, и периодами, когда пиковые устройства с очень высокой эксплуатационной стоимостью должны вводиться в действие, а также, когда удовлетворение дополнительного спроса требует разработки нового оборудования. Маржинальная стоимость, таким образом, может изменяться в отношении 20:1 между двумя экстремальными положениями.

Основы субсидирования топливом при производстве электрической энергии

С точки зрения энергоемкости энергетического производства на рынок энергетической продукции представляется не два вида энергии (электрическая и тепловая), а три6: а) электрическая раздельная энергия с КПД до 34–39%; б) тепловая раздельная с КПД до 88–90%; с) комбинированная (комплиментарная) энергия с КПД до 84–88%.
Комбинированная энергия — это тепловая и электрическая энергия, полученная при неразрывном производстве в единой технологической установке без сброса отработанного тепла в окружающую среду на источнике энергии.
Комплиментарная энергия — это такая же комбинированная энергия, но уже распределенная и доставленная конечному потребителю энергии.
Сумма комбинированной энергии у производителя энергии всегда равна сумме комплиментарной энергии у потребителя.
Вся остальная энергия, которая не входит в баланс комплиментарной энергии, является: а) раздельной электрической энергией и б) раздельной тепловой энергией.

Для анализа энергоемкости производства электрической энергии рассмотрим показатели эффективности на основе традиционных показателей электроэнергетики лучших ГРЭС России (рис. 3, 4): коэффициента полезного использования топлива (КПИТ) и удельного расхода топлива. Что можно сказать о перспективе повышения энергетической эффективности работы Российской электро-энергетики, анализируя рис. 3 и 4.
1. О невыполнимости поставленной политической цели технологическим путем снизить энергоемкость производства электрической энергии на ГРЭС с 333 г у. т./кВт.ч (КПИД с 36,9%) в 2007 г. до 300 г у. т./кВт.ч (КПИТ = 40,95%) в 2020 г.

По данным статистической отчетности ОРГРЭС за 2007 г., ни одна из самых лучших ГРЭС, даже работающих на газе, не имеет КПД за год работы более 39,9% (рис. 3: 800 мВт, 240 атм), а на угле — выше 36% (тем более нет никого!).

Основной диапазон значений КПД ГРЭС России изменяется от 33% до 37%! Мало того, некоторые энергоблоки ГРЭС, как, например, Назаровская ГРЭС — 500 мВт, 240 атм, которые должны бы иметь КПИТ не менее 37%, а работали в 2007 г. с КПИТ на уровне 29,5%.

Вывод. Рост среднегодового КПД по ГРЭС России с 36,9% до 40,95%, заложенный во второй редакции Государственной программы РФ от 27 декабря 2010 г. № 2446-р «Энерго-сбережение и повышение энергетической эффективности на период до 2020 года», технологически невыполним и нереален! Задание не корректное! Да, по отдельным пилотным проектам значение парадного КПД в 40,95% в течение 72 часов испытаний может быть и его можно достичь, но не более!

2. О сложившейся системе скрытого политического перекрестного технологического субсидирования топливом отрасли «Электроэнергетика» за счет потребителей сбросного тепла ТЭЦ отрасли «Теплоэнергетика». Комбинированное производство электрической энергии на ТЭЦ с параметрами пара 35–240 атм, даже на самых рядовых и стареньких ТЭЦ, производится с удельным расходом условного топлива 142–163 г у. т./кВт.ч (КПИТ = 76–86%), что в 2,3 раза лучше передовых ГРЭС России с удельным расходом 338–360 г у. т./кВт.ч (КПИТ=36–34%).

Именно отраслевые методические указания Минэнерго России7 по определению удельного расхода топлива на ТЭЦ вот уже более 60 лет искусственно политически «улучшают» технико-экономические показатели работы Российской федеральной электроэнергетики за счет коммунальной теплоэнергетики8 города, региона.

И если в условиях плановой экономики снижение стоимости электроэнергии за счет субсидирования топливом от коммунальной теплоэнергетики ТЭЦ в какой-то степени было объяснимо признанием «народно-хозяйственного эффекта», то с переходом к рыночным отношениям именно субсидирование топливом электроэнергетики влечет к размыванию конкретной ответственности регуляторов энергетики (ФСТ, РЭК) и непрерывному росту энергоемкости российской энергетики.

3. Недопустимо оценивать энергоемкость энергии ТЭЦ по удельному расходу только на два вида продукции: на электрическую и на тепловую энергию. Самая распространенная ошибка менеджеров и регуляторов энергетики, не владеющих методами анализа топливных издержек, заключается в том, что ими делается вывод об эффективности строительства котельных только на основании высокого КПИТ работы котельной. Любая котельная, даже с КПИТ достигающая высокого значения до 90–95%, по сравнению с теплоснабжением отработанным паром от турбин, приносит перерасход топлива не менее 75–80% годового расхода топлива! Необходимо оценивать КПИТ в целом по городу (региону, предприятию) при равенстве потребления тепловой и электрической энергии конечными потребителями.

ТЭЦ, производящие комбинированную (комплиментарную) тепловую и электрическую энергию, могут иметь равное значение КПИТ (как ТЭЦ с низкими параметрами пара/газа, так и ТЭЦ с высокими параметрами пара/газа). Конечный же итог по снижению энергоемкости должен быть оценен с учетом удельной выработки электроэнергии на базе теплового потребления (W, МВт/Гкал).

Так, несмотря на кажущееся равенство эффективности при сжигании газа с КПИТ = 85% (как для мини-ТЭЦ давлением газа до 6 ата и удельной выработкой W = 0,2 МВт/Гкал, так и для ПГУ с давлением газа 50 атм и удельной выработкой 1,6 МВт/Гкал) фактическая разница в энергоемкости составляет 1,48 раза (1,64/1,11), см. рис. 5.

Однако регулирующие органы (ФСТ, РЭК) до настоящего времени не осмыслили степень своей компетенции и ответственности за разработку качественных и количественных показателей, определяющих энергоемкость производства и потребления тепловой и электрической энергии на ТЭЦ.

Выводы

Только производство комбинированной (комплиментарной) энергии может обеспечить адекватное снижение энергоемкости производства тепловой и электрической энергии в России. Необходимо отменить Приказ Минэнерго России № 323 от 30.12.2008 г. «Об утверждении “Инструкции по организации в Минэнерго России работы по расчету и обоснованию нормативов удельного расхода топлива на отпущенную тепловую и электрическую энергию от тепловых электростанций и котельных”».

В инструкцию и другие нормативные материалы внести раздел о предоставлении на рынке энергии от ТЭЦ трех видов энергии: а) раздельной электрической, б) раздельной тепловой, с) комбинированной (комплиментарной) энергии.

Для снижения энергоемкости производства тепловой и электрической энергии необходимо прекратить искусственное политическое субсидирование топливом безымянных потребителей электрической энергии, не имеющих никакого отношения к технологии энергосбережения. Весь технологический эффект от использования отработанного тепла ТЭЦ передать конкретным потребителям отработанного тепла от паровых турбин ТЭЦ. Для этого удельные затраты топлива на комбинированную (комплиментарную) электроэнергию от ТЭЦ 143–162 г у. т. необходимо поднять до уровня лучших ГРЭС России (газ — 308–331 г у. т./кВт.ч, уголь — 349–367 г у. т./кВт.ч).

Удельные затраты топлива на комбинированную (комплиментарную) тепловую энергию от ТЭЦ снизить в 2–5 раз против уровня котельных (до уровня 70–30 кг у. т./Гкал), тем самым обеспечить постоянный спрос на отработанное тепло от паровых турбин.

1 ООН, Россия: Доклад «О развитии человеческого потенциала в Российской Федерации, 2009 г. Энергетика и устойчивое развитие».
Стр. 96, рис. 5.1.
2 Президиум Государственного совета РФ: Доклад «О повышении энергоэффективности российской экономики». Архангельск, 2 июля 2009 г. Стр. 6.
3 Богданов А. Б. «Перекрестное субсидирование в энергетике России». // Журнал «Энергорынок», №3, 2009 г.; http://exergy.su/er2009-03.pdf
4 Богданов А. Б. «Анергия и энергосбережение». // «Теплоэнергоэффективные технологии», №3, 2010 г.; www.exergy.narod.ru/tt2010-03.pdf
5 Богданов А. Б. «Как снизить энергоемкость экономики страны». // «Коммунальный комплекс России», №№3, 4, 5. 2011 г.; http://exergy.su/kkr2011-03.pdf ; http://exergy.su/kkr2011-04.pdf
6 Богданов А. Б. «О принципах анализа маржинальных издержек». // «Энергорынок», №10, 2009 г., стр. 52–55 (продолжение статьи); http://exergy.su/er2009-10.pdf
8 Богданов А. Б. «История взлетов и падений теплофикации России». // «Энергосбережение», №3, 2009 г., стр. 42–47; http://exergy.su/es2009-04.pdf

Продолжение следует

Автор: А. Б. Богданов
Дата: 21.07.2011
Журнал Стройпрофиль 5-11
Рубрика: энергосбережение

просмотреть в формате Adobe Reader



«« назад