Состояние теплоэнергетики в России (стр. 2 )

6. Включение инвестиционной составляющей в теплосетевом тарифе на модернизацию тепловых сетей.

Возможны две различных стратегии реструктуризации сферы централизованного теплоснабжения:

1. С позиции целесообразности создания рынка теплоснабжения. Для создания конкурентной среды все теплоисточники, присоединенные к одной теплосети, должны принадлежать разным юридическим лицам, а для обеспечения технологической и коммерческой диспетчеризации должен быть создан независимый оператор тепловой сети. Сами теплосети, таким образом, отделяются от производства теплоэнергии.

2. С позиции поддержания надежности и снижения рисков. Т. к. для сохранения бизнеса теплоцентралей и их устойчивого развития необходим контроль собственника теплогенерации над бизнесом теплосетевой компании, то теплосети и генерирующие компании должны быть объединены в одно юридическое лицо.

В зависимости от конкретных условий (наличия или отсутствия конкуренции с муниципальными котельными, возможности замещения тепла крупными потребителями за счет создания собственных мини-ТЭЦ и т. д.) возможны следующие варианты реорганизации работы ТЭЦ:

1. Создается вертикально-интегрированная теплоснабжающая компания на базе ТЭЦ с полной интеграцией муниципального теплового хозяйства. В ее состав входят собственно ТЭЦ, первичная и вторичная теплосети, электрическая сеть, промышленные паропроводы.

2. Совместно с муниципальными органами власти создается вертикально-интегрированная компания (теплосбытовое предприятие), обеспечивающая генерацию, транспорт и сбыт тепла конечному потребителю.

3. Муниципализация ТЭЦ, т. е. продажа ТЭЦ и тепловых сетей в муниципальную собственность или передача их в аренду.

4. Интеграция теплового бизнеса ТЭЦ с бизнесом стратегического потребителя тепла (например, наиболее крупного промышленного предприятия) и образование совместного предприятия.

5. Укрупнение генерирующих мощностей ТЭЦ соседних региональных энергосистем в рамках единой межрегиональной теплофикационной компании. Это приведет к диверсификации спроса на тепловую энергию, экономии общих затрат, повышению инвестиционной привлекательности в силу большего объема обслуживаемого рынка, снижению рисков переходного периода.

Конкретный выбор наиболее рациональной стратегии должен осуществляться на основе анализа дополнительных факторов:

- величины и плотности тепловой нагрузки;

- размеров и степени износа тепловой сети;

- используемой технологии комбинированной выработки энергии;

- соотношения между тепловой и электрической мощностью станции;

- наличия резервов мощностей на ТЭЦ;

- возможности переоборудования и замены агрегатов ТЭЦ.

Критерии отбора стратегий по реформированию и повышению эффективности работы ТЭЦ образуют следующую иерархию (по убыванию значимости):

1. Поддержание необходимого режима теплоснабжения в коммунально-бытовом секторе.

2. Положительная рентабельность образованной компании.

3. Оптимизация расхода топлива с учетом потерь тепла и электроэнергии при передаче их потребителю.

2. Общая постановка задачи и методология решения.

Поскольку транспорт тепла из-за больших потерь возможен только на ограниченное расстояние порядка 10-20 км (мы не рассматриваем здесь варианты транспортировки химически связанного тепла [3]), то теплоснабжение является по преимуществу региональной задачей. Сформулируем подход к анализу ситуации на рынке тепла для некоторого региона.

Климатические условия в регионе считаются известными, т. е. задан среднегодовой ход температуры, вероятность погодных условий и т. п., чем определяются потери тепловой и электрической энергии при транспортировке ее потребителю согласно методике [4-5]. По данным о численности региона определяются графики типичных среднесуточных нагрузок (по рабочим и выходным дням), а также сезонные колебания спроса на тепло и электроэнергию со стороны населения. Мы будем считать, что амплитуда суточных колебаний спроса меняется по сезону пропорционально изменению сезонной нагрузки. Средненедельный расход теплоты в жилом районе определяется по формуле [5]

[Вт], (2.1)

где a- норма расхода горячей воды на человека (приблизительно 100л/чел в сутки), - количество людей, в зимний период и в летний. В суточном графике потребления горячей воды также имеются отличия для рабочих и выходных дней. Сезонная потребность имеет слабо выраженную суточную зависимость в связи с изменением длительности дня.

Обозначим через - мощности ТЭЦ и котельных, обеспечивающих регион теплом; пусть - соответственно тепловая и электрическая мощности ЭС. Задано территориальное расположение всех ЭС в некоторой системе координат. Задано также территориальное распределение потребителей тепла, т. е. удельная тепловая нагрузка [Гкал/км×сут] вдоль магистрального теплопровода . Удельные потери тепла в теплосетях [Гкал/км×сут] для каждой ЭС считаются известными. Известны также основные характеристики ЭС (ТЭЦ и котельных):

- установленная и реализуемая электрическая и тепловая мощности;

- годовой отпуск электрической и тепловой энергии;

- распределение энергетических агрегатов по типу сжигаемого топлива;

- топливная характеристика ЭС в среднем и отдельно по каждому агрегату;

- годовой расход топлива;

- удельный расход топлива на выработку тепловой и электроэнергии;

- показатель удельной комбинированной выработки электроэнергии;

- удельная себестоимость выработки энергии с учетом расходов на собственные нужды.

Исходя из видов потребляемых топлив, согласно типу использующегося оборудования, определяется средняя цена единицы у. т. для каждой ЭС. Если некоторая ЭС за год потребляет угля в абсолютных единицах (напр., в тоннах) по цене руб./т с теплосодержанием [ГДж/т], мазута – соответственно , и объем газа тыс. м3 по цене руб./тыс. м3 с теплосодержанием [ГДж/тыс. м3], то средняя цена за т у. т. есть

[руб./т у. т.]. (2.2)

Средние значения : для газа кг у. т./м3; для мазута кг у. т./кг. Теплосодержание угля существенно зависит от месторождения: по классификации углей, употребляемых на ТЭС, бурый подмосковный имеет низшую теплоту сгорания МДж/кг или 0,35 кг у. т./кг, бурый Канско-Ачинский – 0,53 кг у. т./кг, каменный Кузнецкий – 0,77 кг у. т./кг.

Пусть - удельная комбинированная выработка тепла на ТЭЦ, - кпд котельной или тепловых агрегатов ТЭЦ, - электромеханический кпд. Тогда полное количество тепла [Гкал], произведенного ЭС, составляет . (2.3)

Если - отпущенное тепло [Гкал], а - выработанная электроэнергия [кВт-ч], то по определению . Тогда

. (2.4)

Пусть - удельный расход топлива на выработку электроэнергии (в зависимости от типа агрегата при 100%-кпд) [5]:

турбины P-50-130 и P-100-130: ;

турбины T-100/120-130 и T-175/210-130: ;

турбины T-180/215-130 и T-250/300-240: .

С учетом расхода на собственные нужды и кпд агрегата нетто-расход у. т. на отпуск электроэнергии в -ой ЭС есть