Особенности развития и проблемы повышения эффективности систем энергообеспечения городов

е.г. гашо, «Объединение ВНИПИэнергопром»

Эффективные, с минимальными потерями энергии и ресурсов, режимы систем энерго, водо и теплоснабжения являются основой работы комплекса, обеспечивающего как безопасное функционирование энергопромышленного промузла, так и комфортные условия проживания городского населения. Коммунальные и промышленные системы теплоэнергоснабжения являются не только «кровеносными сосудами» экономики страны, но и важнейшим элементом системы жизнедеятельности, напрямую определяющей условия жизни значительного количества людей в суровых условиях континентальной части России. Жилищно-коммунальное хозяйство и соответствующие системы жизнеобеспечения играют важную, ключевую роль практически во всех сферах народного хозяйства страны.

Проблему создания надёжного, устойчивого, эффективного энергообеспечения коммунально-технологических комплексов зачастую подменяют надуманными дилеммами подбора источников энергии, настойчивой пропагандой автономности теплоэнергоснабжения, при этом активно ссылаясь на избранный зарубежный опыт. Климатические параметры, социально-экологические ограничения и цены Европейских стран предопределяют другую роль систем жизнеобеспечения. Это чисто технический, отчасти методический вопрос: внимательный инженерный и экономический анализ подтверждает эту очевидность. За разговорами и спорами о централизации (децентрализации) теплоэнергообеспечения не виден базовый вопрос социально-политического характера и оценки важнейшей роли коммунального энергокомплекса.

Сложившиеся структуры теплоэнергоснабжения в промузлах и больших городах сформированы в основном на базе централизованных систем с крупными источниками теплоты и электроэнергии, и являются, по сути, сложными иерархическими системами. Особенности распределенных объектов и систем теплоэнергоснабжения заключаются в том, что простой набор частных решений далеко не всегда приводит к повышению системной эффективности. Многие современные проекты в области энергетических инфраструктур, как отмечают профессионалы, имеют достаточно большие сроки окупаемости, а в ряде случаев просто не оправдывают вложенных средств. Тому виной сочетание различных факторов: износ основного оборудования, его резко-переменные режимы работы, цены на энергоресурсы, протяженность страны и необходимые масштабы систем жизнеобеспечения, климатические условия большинства территорий РФ, состояние энергомашиностроения. Полная и частная «неокупаемость» энергосберегающих проектов потребителей, современных источников энергии при их неполной загрузке ставит перед нами три важных вопроса:

• — при каких условиях, факторах возможна окупаемость различных элементов энергетической инфраструктуры
• — как быстро строить необходимые системы жизнеобеспечения разных городов и поселков, если эти проекты не вполне окупаемы?
• — какова должна быть некая оптимальная форма (степень) государственного участия в планировании, поддержке скорейшего сооружения энергетических инфраструктур?

Для поиска ответов на эти вопросы необходимо проанализировать особенности эволюции систем энергоснабжения городов. Массовое строительство жилья в стране в основном производилось за счёт типовых зданий и сооружений с известными паспортными теплогидравлическими характеристиками. Системы теплоэнергоснабжения сооружались и проектировались в расчёте на номинальную (максимальную проектную) нагрузку, при этом перерасходы ТЭР, как правило, не являлись предметом пристального инженерного анализа.

Рис. 1 Динамика потребления топлива по СССР

Рост и развитие систем теплоснабжения (и теплофикации) городов происходил в СССР по своему достаточно самобытному пути, как составная часть общего плана электрификации страны. Наряду с существенным ростом единичной мощности ТЭЦ, росли магистральные и «вторичные» распределительные сети, к старым сетям подключались новые потребители пара, горячей воды. Интенсивный рост жилищного строительства в стране требовал адекватного создания производственной инфраструктуры коммунального комплекса — систем тепло, водоснабжения, канализации.

Основным фактором, способствовавшим развитию теплофикации промышленности, являлось создание крупных предприятий и комплексных узлов энергоемких отраслей промышленности. Сооружаемые на этой основе промышленные ТЭЦ во многих случаях осуществляли теплоснабжение целых групп предприятий, расположенных в пределах рациональной дальности транспорта тепла, и одновременно являлись базой для теплофикации жилого фонда соответствующих городов. Эта диспропорция иллюстрирует рис. 2.