Теплоснабжение в Казахстане: проблемы и пути решения
- Жакып Галиевич, в Казахстане масштабы теплофикации огромны. Общая протяженность тепловых сетей составляет 12 300 км, из них магистральных – 30%. Объемы использования топлива в системах централизованного теплоснабжения тоже весьма значительны. В чем преимущество комбинированной выработки тепла и электроэнергии в сравнении с другими видами генерации?
- Основным преимуществом комбинированной выработки тепла и электроэнергии или когенерации является существенная экономия топлива по сравнению с раздельной выработкой электрической и тепловой энергии. Кроме того, развитие когенерации дает дополнительные эффекты для рынка электрической энергии и мощности – это повышение надежности электроснабжения потребителей, возможность увеличения и прироста выработки электроэнергии без больших затрат на высоковольтные линии электропередачи, работа в маневренном режиме (ГТУ) без выхода из теплофикационного режима, а также повышение эффективности за счет выработки электроэнергии по графику тепловых нагрузок.
Перечисленные и другие положительные качества позволяют достичь значительной экономии капиталовложений и топлива, повысить производительность труда, снизить себестоимость энергии, увеличить прибыль когенерационных энергоисточников на рынке электрической энергии и мощности.
- Я так понимаю, что когенерация получила развитие в странах бывшего СССР. А как обстоят дела с этим видом генерации в зарубежных странах?
- Интерес к когенерации в мире сегодня также высок. Правда, этот интерес, в основном, состоит в развитии «малой» когенерации с использованием «чистых» источников энергии, с точки зрения охраны окружающей среды, в то время как в нашей стране речь идет пока о развитии «большой» когенерации с использованием угля и газа.
В ЕС с 2005 года публикуются данные об объемах комбинированной выработки электрической энергии и тепла, доли когенерации в общей выработке электрической энергии и тепла, расходе топлива на производство электрической энергии и тепла в режиме когенерации.
Согласно этой статистике, в 2018 году в странах Евросоюза около 20% электроэнергии получено от когенерации. Дания, Финляндия и Нидерланды производят электроэнергию на когенерации больше всех - 58% от общего объема производства электроэнергии, при этом в более теплых странах ЕС, таких, как Ирландия, Франция, Греция этот показатель составляет не более 5% от общего объема производства.
В свете последних глобальных потрясений в мире, Германия удваивает производство электроэнергии ТЭЦ и доводит этот показатель до 25%, при этом начата «разконсервация» угольных ТЭЦ. Также и в Великобритании.
В большинстве других стран Евросоюза применяют налоговые льготы для компаний, занимающихся внедрением когенерации, применяются финансовые стимулы и грантовая поддержка.
- А как развивается когенерация в нашей стране, какие виды поддержки существуют?
- К сожалению, в Казахстане доля комбинированной выработки на тепловых электростанциях общего пользования за последние 30 лет снизилась из-за падения промышленного потребления тепла, соответственно, уменьшилась и выработка электроэнергии на тепловом потреблении. Традиционно в Казахстане большинство ТЭЦ строились возле и для нужд крупных промышленных объектов: металлургия, добыча угля и других полезных ископаемых, нефтепереработка и др.
По причине отсутствия потребителей по пару (16 ата), казахстанские ТЭЦ общего пользования стали неконкурентоспособны на оптовом рынке электроэнергии. Также есть банальная причина в необходимости отключения теплоснабжения потребителей в летний период, а также то, что ТЭЦ, находясь в центре нагрузок, имеют старое оборудование и высокий уровень износа.
Сегодня в Казахстане функционирует 37 ТЭЦ различной форм собственности. Из них 22 находятся в частной собственности - 59%, 15 – в государственной. 28 ТЭЦ эксплуатируются свыше 50 лет - 76%, оставшиеся 9 ТЭЦ - имеют срок службы свыше 30 лет - 24%.
Среди основных факторов, продолжающих влиять на сокращение систем комбинированной выработки, необходимо выделить хроническую изношенность. Средний износ основного оборудования ТЭЦ составляет 66%. При этом, износ энергооборудования ТЭЦ городов Уральска, Тараза, Кентау, Кызылорды и Степногорска превышает 80%.
Как итог, когенерация – самая эффективная технология производства электроэнергии и тепла – оказалась сегодня самым невыгодным сектором в отечественной энергетике.
Сегодня, к сожалению, крупные казахстанские ТЭЦ теряют тепловую нагрузку по разным причинам. Среди основных - высокая степень износа основного оборудования (в среднем по стране износ теплосетей составляет 59%); низкий тепловой КПД (35-50%, по сравнению с КПД до 70% в передовых международных системах); полное или частичное отсутствие теплоизоляции; слабый гидравлический режим теплосетей, не регулярные гидравлические, температурные испытания и испытания на плотность; отсутствие схем развития тепловых сетей; низкий уровень автоматизации процессов на предприятиях по производству, передаче и распределению тепловой энергии и другие.
Кроме того, существуют высокие потери тепловой энергии в тепловых сетях (30% по сравнению с 10% в современных системах). Показатели потребления электроэнергии на собственные нужны ТЭЦ высокие. А еще сезонный режим работы систем централизованного теплоснабжения создает дополнительные проблемы для потребителей, которые вынуждены самостоятельно решать вопрос горячего водоснабжения во время межсезонного перерыва. Это тоже отрицательно сказывается на технико-экономических показателях теплоэлектроцентралей.
В стране по большей части преобладают устаревшие и загрязняющие технологии, а также низкая эффективность автономной, индивидуальной и промышленной теплоэнергетики.
Поэтому в стране существует высокий уровень выбросов вредных веществ при использовании угля для теплогенерации при одновременном отсутствии вовлечения альтернативных и возобновляемых источников энергии в энергобаланс.
Большой проблемой также является отсутствие отдельной стратегии развития теплоснабжения Казахстана и отдельного закона о теплоснабжении, о котором говорят последние несколько лет. В этих основополагающих документах и должны быть определены основные направления стратегического развития сферы теплоснабжения и повышения эффективности ее работы.
- Как, на Ваш взгляд, должна развиваться сфера теплоснабжения?
- Основными задачами должны стать повышение надежности теплосетевого комплекса и формирование эффективного рынка теплоснабжения с приоритетом когенерации при соблюдении балансов интересов собственников этих объектов и потребителей.
Для того, чтобы «вдохнуть» вторую, а может и третью жизнь в сферу теплоснабжения, я бы предложил такие инструменты, как создание единого центра ответственности за отрасль. Сегодня сфера теплоснабжения находится в зоне ответственности нескольких государственных органов.
Далее повышение эффективности систем централизованного теплоснабжения с приоритетом роста уровня когенерации.
Затем переход от полного регулирования тарифов на тепловую энергию к установлению принципа «тариф в обмен на инвестиции» с учетом региональных особенностей, обеспечивающая инвестиционную привлекательность сектора теплоснабжения. Необходимо постепенно уходить от неэффективной тарифной структуры в секторе, при котором устанавливается косвенное перекрестное субсидирование при установлении тарифов – между теплом и электроэнергией на ТЭЦ и большие неоправданные различия в тарифах между группами потребителей и регионами.
Распространение лучших практик использования альтернативных источников теплоснабжения, в том числе геотермальных, использование систем рекуперации воздуха, низкопотенциального тепла.
Установка приборов учета на тепловом исполнении тормозится из-за отсутствия в тарифах затрат на их установку. Поэтому в сфере существует очень высокий уровень задолженности, финансовая нестабильность и почти банкротство многих предприятий.
- Что должны сделать акиматы городов и областей, раз уж им переданы функции контроля, надзора и регулирования для решения проблем системы теплоснабжения, какие комплексные мероприятия должны применяться для развития этой сферы?
- В первую очередь, необходимо в каждой области и городе иметь разработанные и утвержденные в установленном порядке схемы теплоснабжения, которые определяют не только развитие тепловых сетей, но и строительство новых и реконструкцию действующих ТЭЦ как источников тепловой энергии.
Схемы теплоснабжения соответствующих городов и областей должны включать вопросы развития системы теплоснабжения, в том числе через развитие централизованных систем теплоснабжения и приоритетное использование комбинированных источников электрической и тепловой энергии, реализации приемлемых технических решений, источники их финансирования и оценку тарифных и социально-экономических последствий для конечных потребителей тепловой энергии.
Такая разработка и ежегодная актуализация схем теплоснабжения может привести к более грамотному планированию всей экономики таких регионов.
Региональные схемы теплоснабжения должны быть синхронизированы с утвержденным топливно-энергетическим балансом ТЭБ страны и другими стратегическими документами.
Кроме этого, в этих схемах в обязательном порядке должны быть прописаны пошаговые мероприятия по действию региональных коммунальных ТЭЦ в случае возникновения системных аварий в ЕЭС Казахстана и повышения надежности систем жизнеобеспечения городов без потери выработки электрической энергии и тепла.
- Расскажите подробнее о тарифном регулировании теплоснабжения.
- Сегодня основным негативным решением в тарифном регулировании теплоснабжения остается субсидирование электрической энергией тепловой. Также сегодня неэффективность регулирования обусловлено тем, что тариф устанавливается на основании определенного перечня затрат и допустимого размера прибыли. Многие расходы, которые были бы полезны для эффективного развития теплоснабжающей организации, например, приобретение, аренда, содержание жилья, премирование сотрудников по итогам работы, платежи за детские сады, за услуги поликлиник и т.п., запрещено включать в тариф. В итоге субъекты не заинтересованы в сокращении расходов, в повышении эффективности, иначе в следующем тарифном периоде субъекту установят тариф меньше, чем был ранее.
Необходимо перейти на принципиально иные методы тарифообразования, основанные на понятных принципах.
Основой ценообразования в теплоснабжении должна стать либерализация отношений в сфере теплоснабжения, создающая экономические стимулы для эффективного функционирования и развития централизованных систем теплоснабжения на основе целевой модели рынка тепловой энергии.
Для привлечения частного капитала необходимы гарантии возврата инвестиций. В сфере теплоснабжения сегодня единственным механизмом гарантирования инвестиций является тариф, который, как было сказано выше, занижен.
Важно отметить, что в настоящее время в Правительстве рассматривается вопрос увеличения суммы платы на рынок мощности, который также является действенным механизмом привлечения инвестиций в систему теплоснабжения.
- Почему сегодня нет или практически отсутствуют новые инвестиции в модернизацию систем теплоснабжения?
- Одной из основных задач развития рынка теплоснабжения является привлечение инвестиций. Именно инвестиции в модернизацию или строительство тепловых сетей и ТЭЦ должны стать важным приоритетом всех ответственных лиц в этом вопросе, так как именно их износ является основной причиной низкой эффективности и ненадежности теплоснабжения. Наличие старых «дырявых» тепловых сетей сводит на нет и эффект когенерации.
Если состояние магистральных тепловых сетей можно признать более-менее удовлетворительным, то распределительные сети, по большей части полностью выработали свой ресурс, находятся в аварийном состоянии и требуют масштабной замены.
Принципиально важно повышать уровень цифровизации и автоматизации в сектор теплоснабжения, нужны объективные данные о состоянии теплосетевой инфраструктуры, уровне потерь, количестве и качестве потребляемой тепловой энергии для определения приоритетных инвестиционных проектов и контроля эффективности инвестиций, а также для улучшения оперативного управления системой централизованного теплоснабжения и минимизации аварийности.
В условиях перехода Казахстана к 100% углеродной нейтральности и целях повышения энергетической эффективности, согласно утвержденного ТЭБ, действующие угольные ТЭЦ должны пройти глубокую модернизацию оборудования (или установка новых фильтров или переход на парогазовый цикл). Здесь также нужно рассмотреть вопрос создания смежных производств энергетического машиностроения и локализации импортных образцов, возможности релокации ведущих машиностроительных компаний в Казахстан.
Хорошим сигналом для инвесторов могут быть проведенные аукционы по строительству ГТУ в Туркестанской и Кызылординской областях с хорошими показателями возвратности инвестиций. Кроме этого, в течение 3-5 лет в Казахстане ожидается масштабное внедрение современных и эффективных технологий парогазового цикла (ПГУ) на Алматинских ТЭЦ и на западе Казахстана.
Особым условием этих новых проектов является сохранение когенерации в этих регионах, что также является исполнением целевых показателей стратегии социально-экономического развития страны, а возможная реализация проектов модернизации угольных ТЭЦ с переводом на цикл ПГУ позволит существенно сократить выбросы, обеспечить конкурентоспособность казахстанских ТЭЦ, снизить удельный расход топлива на производство электроэнергии, что приведет к существенному снижению затрат потребителей электрической и тепловой энергии.
Такое системное решение обозначенных выше проблем, безусловно, придаст мощные стимулы для привлечения инвестиций и развития систем теплоснабжения.
- Немаловажным вопросом является экологическая безопасность страны при развитии сектора теплоснабжения.
- Да, одной из наиболее актуальных задач, стоящих перед электроэнергетикой Казахстана, кроме надежного электро- и теплоснабжения потребителей, является решения экологических проблем.
Основным направлением энергетической отрасли для снижения негативного воздействия на окружающую среду должно стать в ближайшее время внедрение наилучших доступных технологий и технологий мониторинга выбросов, замена устаревших малых котельных современными ТЭЦ, как это сейчас уже делается в Кокшетау и других городах, где будут применяться фильтры с высокой степенью очистки выбросов и установка оборудования с возможностью легкого перехода на сжигание газа. Также необходимо осуществлять переключение частных домовладений в черте города, сжигающие углеводородное сырье, на централизованное отопление.
Правда здесь необходимо отметить, что установка всех этих технологий не включена в тариф энергопроизводящих организаций и внесение соответствующих изменений в требования по эксплуатации должно предусматривать достаточный переходный период.
При разработках вышеуказанных региональных схем теплоснабжения, о которых мы говорили выше, необходимо предусматривать технические и финансовые решения, направленные на оздоровление экологической обстановки этих регионов, должны быть проанализированы реальные вклады объектов энергетики в загрязнение окружающей среды, определены плановые показатели по объемам и динамике снижения выбросов и проработаны мероприятия по приобретению таких технологий, а также оценены тарифные и социальные последствия такого внедрения.