Fuente: www.rosteplo.ru

Enfoques de la estrategia de desarrollo del suministro de calor aprobados por el grupo de trabajo

• 7 de junio de 2016
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“Actualmente, en el campo del suministro de calor, hay un gran número de cuestiones, cuya solución debe garantizarse a nivel legislativo…”, - dijo el primer jefe adjunto de la facción “ Rusia Unida» Yuri Lipatov.

La reunión del grupo de trabajo sobre el desarrollo y adopción de la "Estrategia para el desarrollo del suministro de calor y la cogeneración en la Federación Rusa para el período hasta 2020" se llevó a cabo en la Duma Estatal.

Al abrir la reunión, Yury Lipatov, Primer Jefe Adjunto de la facción Rusia Unida, enfatizó: “Actualmente, hay una gran cantidad de problemas en el campo del suministro de calor, cuya solución debe garantizarse a nivel legislativo. Uno de los principales problemas que requiere una solución urgente es el tema de la operación CHP en las condiciones del mercado moderno. En la actualidad, la actividad de las centrales combinadas de calor y electricidad, que producen dos productos por unidad de combustible: calor y electricidad, no está regulada entre las leyes "Sobre la electricidad" y "Sobre el suministro de calor". Como resultado, se pierde la eficiencia de la operación CHP. En este sentido, el Gobierno debe coordinar acciones y establecer una interacción entre el Ministerio de Energía y el Ministerio de Construcción, Vivienda y Servicios Comunales de la Federación Rusa para abordar este problema pendiente desde hace mucho tiempo”.

Expresando su opinión en apoyo de los enfoques de la Estrategia, Dmitry Vakhrukov, Director Adjunto del Departamento de Regulación Estatal de Tarifas, Reformas de Infraestructura y Eficiencia Energética del Ministerio de Desarrollo Económico, llamó la atención sobre la necesidad de una divulgación más amplia en la Estrategia de solución de problemas. del suministro de calor municipal.

El vicepresidente de la Junta del Consejo de Mercado de NP, Vladimir Shkatov, señaló que el viceprimer ministro A.V. Dvorkovich volvió al Ministerio de Energía de Rusia para revisar el proyecto "Estrategia energética de Rusia para el período hasta 2035" debido a la falta, según el Viceprimer Ministro, de perspectivas claras para el desarrollo de la energía más allá de los 5 años. horizonte.

Según V. Shkatov, vincular todos los programas para el desarrollo de sistemas energéticos es una tarea para el futuro, y en la actualidad es necesario desarrollar y adoptar Estrategias para industrias individuales y es muy correcto que en el borrador de Estrategia para el Desarrollo de Suministro de calor y cogeneración en la Federación Rusa para el período hasta 2020 se propone vincular el trabajo de los mercados de energía eléctrica y térmica a través de la solución del problema de cogeneración.

Resumiendo la reunión, Yu.A. Lipatov señaló que los problemas de suministro de calor, que siempre aparecen en el cruce de la interacción entre los departamentos, el Gobierno de la Federación Rusa en el tema de la coordinación de sus actividades no está trabajando lo suficientemente activamente. En estas condiciones, la Duma Estatal de la Asamblea Federal de la Federación Rusa y la facción más grande del partido en la Duma Estatal se ven obligadas a llamar la atención de los líderes y órganos ejecutivos federales y del Gobierno de la Federación Rusa sobre esto.

El grado de implementación de las direcciones principales para el desarrollo del suministro de calor, previstas por la Estrategia Energética de la Federación Rusa para el período hasta 2020

El Decreto No. 1234-r del Gobierno de la Federación Rusa aprobó la Estrategia Energética de la Federación Rusa para el período hasta 2020. Las perspectivas para el desarrollo de los sistemas de suministro de calor se reflejan en el párrafo siete "Suministro de calor" de la Sección VI "Perspectivas para el desarrollo del complejo de combustible y energía".

El texto de la "Estrategia" señala acertadamente la ausencia de un balance térmico consolidado del país. En parte porque sus creadores no dieron ningún análisis o pronóstico de la dinámica de la demanda de energía térmica (ET) por sectores de la economía. El pronóstico en sí se compila de forma muy agregada en términos de producción de calor de fuentes centralizadas y descentralizadas. Estos últimos incluyen fuentes con una capacidad de hasta 20 Gcal/h.

El volumen de producción y consumo de energía térmica en 2000 años, incluidas las pérdidas en las redes, se estima en 2000 20 millones de Gcal. Se supuso que la producción y el consumo de pilas de combustible crecerían un 4% para 2005, un 9-13% para 2010, un 15-23% para 215 y un 22-34% para 20020.

Según las estadísticas rusas, el consumo de energía térmica en Rusia en 2005 disminuyó un 4 % con respecto al nivel de 2005.

El crecimiento pausado de la demanda de pilas de combustible en la "Estrategia" en principio debería haberse producido debido a una reducción significativa de las pérdidas en las redes térmicas (TS): en un 5-8% para 2005 - en un 17-21% para 20010. - en 34-38 % para 2150 y 55-60 % para 20020. El aumento en el uso de combustible térmico útilmente suministrado (menos las pérdidas) debería haber sido de 7-9 % para 2005, 17-22 % para 2010, 30-41 % para 215 y 45-62% para 2020.

Según las estadísticas rusas, el consumo útil de energía térmica en Rusia en 2005 fue un 9% inferior al nivel de 2005.

La "Estrategia" sobrestima las pérdidas en el vehículo en 460 millones de Gcal, o el 23% del nivel de consumo.

Según las estadísticas rusas, las pérdidas en el TS se estiman en un 8,7% del nivel de consumo de combustible (100-120 millones de Gcal en los últimos siete años). Las pérdidas del 23% pueden ser típicas para la cantidad de pérdidas en las redes principales y de distribución que sirven a los pequeños consumidores. Teniendo en cuenta el hecho de que muchos pequeños

de los consumidores que reciben energía térmica a través de las redes de distribución (población, servicios y pequeñas empresas) es de alrededor del 50%, la pérdida de calor en las redes térmicas públicas se puede estimar en 215-245 millones de Gcal, o alrededor del 15% de la energía térmica producida en las centrales eléctricas y calderas. habitaciones.

La “Estrategia” preveía la conservación de una fracción de fuentes centralizadas en la estructura de generación de calor hasta 2020 al nivel del 70% o su lenta disminución del 72% en 2000 al 66% en 2020.

Según las estadísticas rusas, la proporción de generación de calor centralizada (en fuentes con una capacidad de menos de 20 Gcal/h) disminuyó en 2000-2005. en 2%.

En resumen, se puede señalar que la "Estrategia energética de la Federación Rusa para el período hasta 2020" describió incorrectamente el estado inicial del sistema de suministro de calor y solo dio una descripción muy generalizada de las direcciones principales en el desarrollo del suministro de calor, muchas de las cuales resultaron ser incorrectas en el intervalo hasta 2006.

El estado actual del suministro de calor en Rusia.

Más de 100 años de desarrollo, el sistema de suministro de calor ruso se ha convertido en el más grande del mundo. El sistema de suministro de calor del país consta de aproximadamente 50 000 sistemas locales de suministro de calor atendidos por 17 000 empresas de suministro de calor (Tabla 1).

Como parte de las fuentes de calor: Cuatrocientas noventa y siete CHPP (de las cuales doscientas cuatro son cuatro CHPP de uso general y Doscientas cincuenta y tres CHPP de empresas industriales) - Setecientas cinco salas de calderas con una capacidad de más de 100 Gcal/h - Dos mil ochocientas siete salas de calderas con capacidad de 20 a 100 Gcal/h - Catorce mil trescientas 50 ocho salas de calderas con capacidad de tres a 20 Gcal/h - 40 ocho mil 70 5 calderas viviendas con una capacidad de hasta Tres Gcal/h, también más de Doce millones de instalaciones térmicas personales. El calor de estas fuentes se transmite a través de un TS con una longitud de 176,5 mil km en términos de dos tubos (esto es 5,5 veces más que en los EE. UU. - ed.), con con área total superficie de unos 100 ochenta km2 para unos 40 cuatro millones de abonados. El 80 % del parque de viviendas de la Federación Rusa (91 % en ciudades y 52 % en áreas rurales) cuenta con calefacción urbana (DH) para las necesidades de calefacción, y el 63 % de la población de la Federación Rusa (79 % en ciudades y 22% en áreas rurales) cuentan con agua caliente de sistemas de DH (79% en ciudades y 22% en áreas rurales) .

Tabla 1. Las principales características de los sistemas de suministro de calor en Rusia en dos mil y dos mil Seis años.

Especificaciones	Unidades	2000	2006
Número de sistemas de calefacción aislados	mil	alrededor de 50
Número de empresas de calefacción	unidades	21368	17183
Número de suscriptores de empresas de suministro de calor.	millón	alrededor de 44
Número de fuentes de suministro de calor:
CHP para uso general	unidades	242	244
Plantas de cogeneración de empresas industriales	unidades	245	253
Salas de calderas, de las cuales: - con una capacidad inferior a 3 Gcal/h - con una capacidad de 3 a 20 Gcal/h	unidades	67913	65985*
	unidades	47206	48075
	unidades	16721	14358
Generadores de calor personales	millón	Más de 12
Número de calderas instaladas en salas de calderas	unidades	192216	179023
Capacidad de la caldera	Gcal/h	664862	619984
Número de estaciones de calefacción central	unidades		22806
La longitud de las redes térmicas: - con un diámetro de hasta 200 mm - con un diámetro de 200 mm a 400 mm - con un diámetro de 400 mm a 600 mm - con un diámetro de más de 600 mm	kilómetros	183545	176514
	kilómetros	141673	131717
	kilómetros	28959	28001
	kilómetros	10558	10156
	kilómetros	5396	6640
La cantidad de calor producido: - en sistemas DH (con una capacidad de más de 20 Gcal/h) - en sistemas DH (con una capacidad de al menos 20 Gcal/h) - en generadores de calor personales - en recuperación de calor y otras instalaciones
	millones de Gcal	1430	1446
	millones de Gcal	220	192
	millones de Gcal	358	402
	millones de Gcal	67	81
Liberación TE adecuada (sin configuraciones personales)	millones de Gcal	1651	1638
Tarifa media de calor	RUB/Gcal	195	470
Volumen de ventas de calor	mil millones de rublos	322	770
Porcentaje de viviendas equipadas con DH	%	73	80
Una fracción del parque de viviendas equipado con suministro centralizado de agua caliente	%	59	63
Porcentaje de combustible utilizado para crear pilas de combustible de su consumo total	%	37	33
La proporción de gas natural utilizada para crear celdas de combustible de su consumo total	%	42	41
Eficiencia media de las salas de calderas	%	80	78
KPIT medio en centrales eléctricas	%	58	57
Pérdidas en redes térmicas, incluidas las no contabilizadas	millones de Gcal	227	244
La proporción de pérdidas en redes térmicas.	%	13-15	14-17
La proporción de redes térmicas que necesitan ser reemplazadas	%	16	25
Tasa de accidentes en fuentes de suministro de calor y redes térmicas	número de accidentes	107539	22592
Potencial técnico para aumentar la eficiencia en el uso y transporte de combustibles	millones de Gcal	840
Costes reales de las medidas para aumentar* la eficiencia energética en las fuentes de suministro de calor	mil millones de rublos	n / A	9,5

* Según el Formulario 1-invierno, hay más de 80.000 salas de calderas en Rusia.

Fuentes: Formularios de información estadística 11-TER, 1-TEP, 6-TP para 2000-2006. y estimaciones CENef.

En 2006 los sistemas de DH produjeron 1.600 40 5 millones de Gcal TE. Se generaron 600 40 dos millones de Gcal en centrales, 900 10 millones de Gcal en salas de calderas, 93 millones de Gcal en recuperadores de calor y otras instalaciones. Los generadores de calor personales generaron aproximadamente cuatrocientos once millones de Gcal.

La participación de Rusia en 2005 representa el 44% de la producción centralizada mundial de calor y energía. Ningún otro país del mundo puede compararse con Rusia en cuanto a la escala de DH. El consumo de calor exclusivamente en Moscú supera su consumo total en Holanda y Suecia juntos, y el consumo de calor en San Petersburgo es más alto que en países que marcan tendencias en sistemas de suministro de calor como Finlandia o Dinamarca.

Doscientos nueve millones de toneladas de combustible equivalente, o el 29% del consumo total de energía primaria en Rusia en mil 6 años, se utilizaron alrededor de 300 millones de toneladas de combustible equivalente, o el 33% del consumo total de energía. En 2006, se gastaron 100 noventa y un millones de toneladas de combustible equivalente en la creación de celdas de combustible en fuentes centralizadas. gas natural, y junto con las instalaciones personales - 218 millones de toneladas de combustible equivalente, un 60% superior al consumo de gas para la generación de electricidad.

Todos los mercados de calor regionales se pueden dividir en cuatro categorías principales: súper grandes - Quince ciudades con un consumo de calor de más de 10 millones de Gcal por año - mercados grandes - 40 cuatro ciudades con un consumo de 2 a 10 millones de Gcal por año - mercados medianos - cientos de ciudades con consumo de 0,5 a 2 millones de Gcal por año - pequeños mercados - más de 40 mil asentamientos con consumo de calor de fuentes centralizadas de al menos 0,5 millones de Gcal por año.

El último grupo, caracterizado por múltiples sistemas de suministro de calor pequeños y generalmente ineficientes, es más problemático. Impone una carga económica desproporcionadamente grande para garantizar la fiabilidad del sistema de suministro de calor. Representa alrededor del 15% del calor producido, pero más del 30-35% de los fondos de ahorro destinados a financiar los sistemas de suministro de calor y su preparación para el invierno. Estos sistemas tienen las tarifas más altas, el menor poder adquisitivo de los consumidores y los más altos niveles de endeudamiento.

El mercado ruso de pilas de combustible es uno de los mayores mercados monoproducto de Rusia. El volumen anual de ventas de energía térmica a todos los consumidores en 2007 ascendió a aproximadamente 800 50 mil millones de rublos. De esta cantidad, el costo de la energía térmica para la población ascendió a 300 40 mil millones de rublos, de los cuales 200 40 dos mil millones de rublos se cargaron a la población misma. En 2006, la disciplina de pago de la población era del 94%. Las cuentas por pagar de los sistemas de suministro de calor a finales de 2006 ascendieron a 100 dieciséis mil millones de rublos, y las cuentas por cobrar - 100 doce mil millones de rublos.

En 2006, se gastaron 98 mil millones de rublos de los presupuestos de todos los niveles para servicios de calefacción para la población. Incluida la compensación por diferencias en las tarifas - 40 cuatro mil millones de rublos, por beneficios - 30 cuatro mil millones de rublos. y para los subsidios a los pobres - Ocho mil millones de rublos. La tarifa media de calefacción suministrada a la población en 2007 fue de 740,5 rublos/Gcal. Las tarifas varían mucho entre las entidades constitutivas de la Federación Rusa (Fig. 1). La tarifa pequeña ascendió a 300 50 rublos / Gcal, y la más grande - 5 mil 100 rublos / Gcal. A pesar de los subsidios continuos del suministro de calor para la población de muchas regiones, todavía se gasta tres veces más dinero en la compra de calor que en la compra de energía electrónica.

En 2000-2006 Se llevaron a cabo procesos de descentralización del suministro de calor. Esto se reflejó en una disminución de la longitud del TS en un 4%, en una disminución de la participación de redes de diámetros pequeños (menos de doscientos mm) de 70 siete a 74% y en un aumento en la participación del número de salas de calderas con capacidad inferior a Tres Gcal/h de 70 a 73% debido a una disminución en la participación de salas de calderas de mediana capacidad, en el crecimiento de la participación de calor producido en instalaciones personales de Dieciocho a 20%.

La frecuencia promedio de fallas en la operación de los sistemas de suministro de calor en Rusia disminuyó en 2001-2006. 5 veces. Política en el campo de la reconstrucción y modernización de los sistemas de suministro de calor en 2000-2006. estaba destinado principalmente a aumentar la fiabilidad de su trabajo. Estos esfuerzos han dado sus frutos. La frecuencia de fallas en la operación de las tuberías de calor disminuyó de 0,5 a 0,1 fallas/km/año, es decir, hasta el límite del nivel de fiabilidad aplicable (en Finlandia está en el nivel de 0,05-0,1 fallos/km/año). Pero en casi todos los sistemas de suministro de calor, especialmente en los pequeños, este indicador se acerca a un nivel crítico (0,6 fallas/km/año).

La eficiencia de la producción de pilas de combustible en el país en su conjunto ha disminuido ligeramente. La eficiencia media de las salas de calderas ha descendido al 78%, y la EFICIENCIA media de las centrales al 57%, por debajo de la eficiencia de generación eléctrica sola en las mejores centrales de ciclo combinado nuevas.

La participación de pérdidas en el TS (con la inclusión de pérdidas no contabilizadas) aumentó y alcanzó el 14-17% del consumo total de combustible y el 18-20% de su uso útil. La división en el proceso de fijación de precios de los costos de generación y transporte de calor y energía ha llevado a un aumento en la proporción de pérdidas reflejadas en las estadísticas de suministro de calor. Pero, estos datos todavía están lejos de las estimaciones adecuadas de pérdidas. En 2006, la proporción de vehículos reparados y reemplazados alcanzó el nivel del 10%. Sin embargo, las reparaciones fundamentales deficientes de los últimos años llevaron al hecho de que en 2006 fue necesario reemplazar el 25 % de todas las redes (frente al 16 % en 2000).

El potencial técnico para aumentar la eficiencia del uso y transporte de pilas de combustible en Rusia se estima en 800 40 millones de Gcal, o el 58 % del consumo de energía producida en los sistemas de calefacción urbana. La parte principal de este potencial es un aumento en la eficiencia del uso de pilas de combustible en edificios (460 millones de Gcal) y en la industria (160 millones de Gcal). Solo la eliminación del desequilibrio entre la demanda y el suministro de calor para edificios a través de la automatización de los procesos de suministro de calor reducirá la necesidad de energía térmica para calentar edificios en más de 100-30 millones de Gcal.

Las inversiones en sistemas de suministro de calor en 2006 ascendieron a 40-3 mil millones de rublos. Se gastaron un poco menos de 10 mil millones de rublos en la implementación de medidas para aumentar la eficiencia de la producción de celdas de combustible en 2006, y otros 3 mil millones de rublos se gastaron en la reubicación del sistema de calefacción. con la necesidad de gastar más de 200-250 mil millones de rublos. El mantenimiento de tales tasas de modernización implica extender la realización del potencial de ahorro de energía durante 20 a 25 años. La depreciación de las instalaciones de suministro de calor hace necesario gastar más de 20 a 3 mil millones de rublos al año. para su completa renovación.

El número de empresas de suministro de calor en Rusia ha disminuido de 20.100 en 2000 a 17.000 en 2006. Sin embargo, en Rusia, a nivel federal, no existen estructuras de gestión ni una política unificada para el desarrollo de sistemas de suministro de calor. V últimos años el desarrollo de los sistemas de suministro de calor se ve significativamente afectado por la reforma de la industria de la energía eléctrica, la reforma de la vivienda y los servicios comunales y la reforma del gobierno local. Pero, el concepto de la reforma de la industria de energía eléctrica no expresa una posición sobre el destino de la CHPP. La reforma de la vivienda y los servicios comunales tuvo como objetivo la corporativización de las empresas de suministro de calor, la contratación de capital personal en esta área y el aumento en la provisión de dispositivos de medición. El concepto de la reforma de vivienda y servicios comunales en realidad no reflejó las características motivadas de la confiabilidad, eficiencia, calidad y disponibilidad de los servicios de suministro de calor. La llegada de los operadores personales se complicó por la necesidad de determinar tanto el estado inicial de las instalaciones de suministro de calor como determinar su estado motivado.

Los resultados del diagnóstico de más de trescientos sistemas de suministro de calor rusos permitieron construir las principales dificultades sistémicas en el funcionamiento del suministro de calor ruso de la siguiente manera:

Falta de datos fiables sobre el estado real de los sistemas de suministro de calor -

La falta de crecimiento de la demanda de calor en los últimos años en el contexto de una aceleración significativa del crecimiento económico-

Falta de planes maestros prometedores, planes de energía urbana y esquemas renovados de suministro de calor en la gran mayoría de los asentamientos.

Exceso significativo de capacidad de las fuentes de suministro de calor -

Cargas térmicas sobreestimadas de los consumidores -

Centralización excesiva de muchos sistemas de suministro de calor -

Disminución o estabilización en un nivel pequeño de la participación de la generación de calor en CHPP en ausencia de una política estatal de apoyo y estimulación de la generación conjunta de energía térmica y electrónica -

El mayor nivel de pérdidas en el TS, tanto por la excesiva centralización, como por el deterioro del TS y el crecimiento de la proporción de redes que necesitan reposición urgente

Mala regulación de los sistemas de suministro de calor (las mayores pérdidas por "sobrecalentamiento" alcanzan el 30-50%) -

Falta de personal capacitado, especialmente en las instalaciones de suministro de calor en pequeños asentamientos.

Fuentes de calor:

El mayor consumo específico de combustible para la creación de pilas de combustible

Baja saturación con contabilidad instrumental para el consumo de combustible y / o la liberación de celdas de combustible en las salas de calderas -

Un pequeño recurso residual y deterioro del equipo -

Violación de los términos y regulaciones para el trabajo en la configuración de modos de caldera.

Violación de la propiedad del combustible, causando fallas en el quemador -

Bajo nivel de automatización, falta de automatización o uso de automatización no central -

La ausencia de cualquiera baja calidad tratamiento de aguas

Incumplimiento del horario de temperatura -

Precio de combustible más alto

Escasez y falta de cualificación del personal de sala de calderas.

Red de calefacción:

Nivel subestimado (en comparación con el real) de pérdidas en el TS, incluido en las tarifas de calor, lo que subestima significativamente la eficiencia económica de los gastos para la reconstrucción del TS-

El nivel más alto de pérdidas reales en el vehículo.

El nivel más alto de costos para la operación del TS (alrededor del 50% de todos los costos en los sistemas de suministro de calor) -

Excesiva centralización de la parte fundamental de los sistemas de suministro de calor, lo que conduce a pérdidas sobreestimadas en el TS-

El mayor grado de desgaste del vehículo y el exceso en una serie de asentamientos del nivel crítico de la tasa de falla-

Estado técnico insatisfactorio del vehículo, violación del aislamiento térmico y las mayores pérdidas de combustible.

Violación de los modos hidráulicos del vehículo y el "suelo" y la "inundación" que lo acompañan de edificios individuales.

Consumidores de servicios de suministro de calor:

La ambigüedad del producto adquirido: recursos (Gcal, l) o servicios para garantizar el confort (temperatura y humedad en la habitación) -

Una sobreestimación significativa del consumo calculado de recursos comunales en casas y edificios económicos en comparación con el real, con un bajo grado de cobertura de edificios con medición instrumental del uso de energía térmica.

Bajo grado de organización de la población como consumidora de recursos comunales -

Baja cobertura de hogares con contabilidad residencial para agua caliente y medios para regular el consumo de calor -

Bajas propiedades de protección térmica de los edificios residenciales y su deterioro debido a la falta de reparaciones de las estructuras de cerramiento de los edificios residenciales y públicos -

La falta de incentivos para las organizaciones que operan el parque de viviendas para aumentar la eficiencia en el uso de los recursos comunales -

La limitada capacidad y disposición de la población para pagar los servicios de suministro de calor y la enérgica oposición asociada al aumento de las tarifas de calor y el bajo nivel de recaudación de pagos.

Principales Sistemas Tecnológicos

Los objetivos estratégicos para el desarrollo del suministro de calor son:

• logro de un alto nivel de confort en locales residenciales, públicos e industriales, incluido el crecimiento cuantitativo y cualitativo de una gama de servicios de suministro de calor (calefacción, suministro de frío, ventilación, aire acondicionado, suministro de agua caliente), alto correspondiente a los principales países europeos el nivel de provisión de la población y sectores de la economía del país con esta gama de servicios a un costo accesible;
• un aumento radical en el nivel técnico de los sistemas de suministro de calor basados ​​en tecnologías y equipos innovadores y altamente eficientes;
• reducción de pérdidas de calor improductivas y consumo de combustible;
• garantizar la capacidad de gestión, la fiabilidad, la seguridad y la eficiencia del suministro de calor;
• reducción del impacto negativo sobre el medio ambiente.

Los resultados de la implementación de la Estrategia Energética de Rusia para el período hasta 2020 en el campo del desarrollo del suministro de calor deben reconocerse como insatisfactorios. Durante el período pasado, la situación en esta área se ha deteriorado a pesar de la adopción de una serie de decisiones que no estuvieron suficientemente respaldadas por las medidas organizativas, la base material y técnica y los recursos financieros necesarios.

Durante el último período, los indicadores de depreciación de los activos fijos del suministro de calor han aumentado (hasta un 65-70 por ciento), el factor de utilización de la capacidad térmica instalada de las centrales eléctricas ha disminuido a un valor que no supera el 50 por ciento, la duración de las redes de calor se redujeron en un 7 por ciento (en más de 13,5 mil km), las pérdidas en las redes de calor aumentaron (del 14 al 20 por ciento) y el consumo de electricidad para bombear refrigerante aumentó significativamente (hasta 40 kWh/Gcal).

Los principales problemas en esta área incluyen:

• estado insatisfactorio de los sistemas de suministro de calor, caracterizado por una alta depreciación de los activos fijos, especialmente redes de calefacción y salas de calderas, confiabilidad de operación insuficiente, grandes pérdidas de energía e impacto negativo en el medio ambiente;
• la necesidad de grandes inversiones para garantizar un suministro de calor fiable, limitando al mismo tiempo el crecimiento del coste de los servicios en esta zona;
• desunión organizativa de objetos y sistemas de suministro de calor: la ausencia de una política estatal unificada en este sector, principalmente científica, técnica y de inversión;
• la necesidad de una reestructuración institucional de todo el sistema de suministro de calor para sacarlo de la crisis y operar con éxito en condiciones de mercado.

Para lograr los objetivos estratégicos del desarrollo de la industria, es necesario resolver las siguientes tareas principales:

• desarrollo del suministro de calor en Rusia y sus regiones sobre la base de calefacción urbana con el uso de modernas plantas de cogeneración económica y ambientalmente eficientes con una amplia gama de capacidades;
• expansión de la industria de calefacción basada en plantas de turbina de vapor, turbina de gas, pistón de gas y diesel al área de cargas térmicas medias y bajas;
• la combinación óptima de suministro de calor centralizado y descentralizado con la asignación de zonas apropiadas;
• uso máximo de las posibilidades de la energía geotérmica para proporcionar suministro de calor a regiones aisladas ricas en fuentes geotérmicas (península de Kamchatka, isla Sakhalin, islas Kuriles);
• desarrollo de sistemas de generación centralizada-distribuida de energía térmica con diferentes tipos de fuentes ubicadas
• en áreas de consumo de calor;
• modernización y desarrollo de sistemas de suministro de calor descentralizados utilizando calderas de gas y carbón de condensación altamente eficientes, cogeneración, geotermia, bombas de calor y otras instalaciones, así como generadores de calor individuales automatizados de una nueva generación para combustión diferentes tipos combustible;
• la mejora de los modos de operación de las centrales térmicas con el objetivo de minimizar la generación de energía eléctrica por el ciclo de condensación, el traslado de su generación en términos de eficiencia a las centrales térmicas suburbanas;
• cambiar la estructura de los sistemas de suministro de calor, incluida una combinación racional del sistema y la redundancia elemental, equipar con instrumentos de automatización y medición en el marco de los sistemas de control de despacho automatizados para los modos de operación normal y de emergencia, cambiar a un esquema independiente para conectar la calefacción carga (ventilación y aire acondicionado) y un sistema cerrado de suministro de agua caliente;
• operación conjunta de fuentes de calor para redes de calefacción comunes con optimización de sus modos de operación;
• reconstrucción de centrales térmicas, salas de calderas, redes de calefacción y centrales térmicas, realización de ajustes térmicos e hidráulicos de modos, mejora de la calidad de los trabajos de construcción e instalación y reparación, implementación oportuna de medidas de rutina, equipamiento de consumidores con suministro de calor estacionario y móvil instalaciones como respaldo y (o) fuentes de emergencia de suministro de calor;
• desarrollo de un marco legal regulatorio que asegure la interacción efectiva entre los productores de calor, las organizaciones dedicadas a su transporte y distribución, así como los consumidores en condiciones de mercado para el funcionamiento de la industria.

La estructura prospectiva, así como los volúmenes de producción y consumo de energía térmica para el período bajo revisión, se enfocan al máximo en satisfacer las necesidades de la economía rusa y tienen en cuenta la desurbanización de los asentamientos urbanos que ya ha comenzado, incluyendo la eliminación de la producción industrial de las áreas urbanas y el desarrollo activo de la construcción individual de poca altura, cuya participación está prevista en el nivel de 52 - 55 por ciento del parque total de viviendas puestas en funcionamiento. Los edificios de poca altura, por regla general, contarán con generadores de calor individuales y los edificios de gran altura, con fuentes centralizadas (parcialmente descentralizadas). El principal aumento en la producción de calor en los sistemas de calefacción urbana lo proporcionarán las plantas de energía térmica, cuya participación en el volumen total de producción de calor en los sistemas de calefacción urbana aumentará del 44 por ciento al 49 - 50 por ciento al final de la tercera etapa del implementación de esta estrategia. Además, se incrementará el uso de plantas de recuperación de calor y especialmente fuentes de calor renovables basadas en energía geotérmica, solar y biomasa. Como resultado, la participación de las salas de calderas en la producción de calor en los sistemas de calefacción urbana disminuirá del 49 % al 40 % al final de la tercera etapa de la implementación de esta Estrategia.

En el suministro de calor, las centrales nucleares con reactores modulares refrigerados por gas de alta temperatura también encontrarán su aplicación para la producción de calor industrial, la producción de hidrógeno, combustible líquido sintético y otros.

El ahorro de energía en el suministro de calor se llevará a cabo en las siguientes áreas principales:

• en la producción de energía térmica: aumento de la eficiencia de calderas, cogeneración y otras instalaciones basadas en tecnologías modernas para la combustión de combustibles, cogeneración generación de calor y electricidad, aumento del factor de utilización de la capacidad térmica, desarrollo de sistemas de generación de calor distribuidos que involucran fuentes de energía renovables en calor suministro, aumento del nivel técnico, automatización y mecanización de pequeñas fuentes de calor, equipándolas con sistemas para contabilizar y regular el suministro de energía térmica, así como una división razonable de la esfera del suministro de calor centralizado y descentralizado;
• en sistemas de transporte de energía térmica: reducción de pérdidas de calor y fugas de refrigerante como resultado de la reconstrucción de redes de calor basadas en el uso de tuberías de calor listas en fábrica, métodos efectivos para tenderlas, dispositivos modernos de cierre y control, unidades automatizadas y sistemas de control de modo, así como la organización de modos óptimos de operación de redes de calor, fuentes de calor y consumidores;
• en sistemas de consumo de energía térmica: contabilización del control de cantidad y calidad de la energía térmica consumida, reconstrucción y nueva construcción de edificios que utilizan estructuras resistentes al calor, automatización térmica, equipos y tuberías de calor de bajo consumo, así como alta capacidad de fabricación de todo el calor proceso de consumo, la disponibilidad de su control y la capacidad de gestión.

Como resultado, se logrará una reducción de al menos el doble en las pérdidas de calor específico (del 19 por ciento al 8-10 por ciento al final de la tercera etapa de la implementación de esta Estrategia), lo que garantizará ahorros de combustible en la cantidad de al menos menos 40 millones de toneladas de combustible de referencia para 2030.

El desarrollo proyectado del suministro de calor requerirá la implementación de una serie de medidas, como la formación y mejora de un mercado competitivo de energía térmica, apoyo para la creación de equipos rusos avanzados para el sistema de suministro de calor, una mejor gestión de estos sistemas y apoyo de las autoridades estatales y regionales para formar las inversiones necesarias en el sector del suministro de calor.

En la primera etapa de la implementación de esta Estrategia, se garantizará un aumento en los estándares para la provisión de servicios de suministro de calor como resultado de la optimización de la estructura de los sistemas, la proporción de suministro de calor centralizado y descentralizado, aumentando la confiabilidad, seguridad , eficiencia energética y económica de la producción, el transporte y el consumo de calor a través de la modernización de los activos fijos de producción y las redes de calor, además de proporcionar a los consumidores sistemas de contabilidad y regulación.

Durante este período, es necesario desarrollar y comenzar la implementación consistente de un conjunto de medidas programáticas para mejorar radicalmente el suministro de calor, que incluyen, entre otras cosas:

• optimización del sistema de tarifas (cambio al uso obligatorio de una tarifa de dos partes, el uso de tarifas a largo plazo bajo acuerdos bilaterales) teniendo en cuenta los intereses tanto de los productores como de los consumidores de calor;
• formación de requisitos obligatorios para los equipos producidos y utilizados en esta área, así como para mejorar la eficiencia energética de los edificios;
• uso racional de los mecanismos de apoyo estatal, incluso en el marco de asociaciones público-privadas.

En la segunda etapa de la implementación de esta Estrategia, se llevará a cabo una reconstrucción a gran escala y un reequipamiento técnico de los activos fijos, incluido un reemplazo económicamente justificado de las redes de calefacción y el equipo de la red de calefacción urbana en aquellas regiones donde sea económicamente justificado. Los sistemas de suministro de calor descentralizados (individuales), incluidos los que utilizan fuentes de calor renovables, se desarrollarán ampliamente a un nuevo nivel tecnológico.

Se formará un mercado de energía térmica y se agilizarán las relaciones entre sus participantes, y se seguirán desarrollando los procesos de aumento de la eficiencia energética del suministro de calor y la introducción de esquemas tecnológicos innovadores de alta eficiencia para su organización.

En la tercera etapa de la implementación de esta Estrategia, el suministro de calor alcanzará altos niveles de eficiencia energética, económica y ambiental, se garantizará un alto nivel de confort térmico para la población, correspondiente al nivel de desarrollo de los países con condiciones naturales y ambientales similares. condiciones climáticas (Canadá, países escandinavos). Un mayor desarrollo de la industria seguirá el camino de una mayor participación en la producción de calor de nuevas fuentes de energía distintas de los hidrocarburos y el uso de esquemas tecnológicos automatizados altamente eficientes para organizar el suministro de calor.

DP Kozhemyakin

PSH Energía LLC

S t. Khimzavodskaya, 11, Berdsk, región de Novosibirsk, 633004, Rusia

Correo electrónico: [correo electrónico protegido]

OPCIONES ESTRATÉGICAS PARA EL DESARROLLO DEL SISTEMA DE SUMINISTRO DE CALOR URBANO

Este artículo propone un procedimiento para la formación de escenarios estratégicos para el desarrollo de un sistema de suministro de calor urbano que combina sus acciones centralizadas y descentralizadas y se optimiza bajo condiciones dadas. Para implementar este procedimiento se utilizó el denominado enfoque de escenario-situacional, formalizado por el modelo económico-matemático en un escenario variante.

Palabras clave: sistema de suministro de calor de la ciudad, centralización, descentralización.

Actualmente, la gran mayoría de las previsiones para el desarrollo de sistemas de suministro de calor comunales se reducen a considerar escenarios estratégicos en los que el suministro de calor centralizado y descentralizado 1 (local, autónomo) está presente en una u otra acción. Recuerde que la URSS estaba dominada por la calefacción urbana. En Rusia, con la ayuda de sistemas centralizados, se atiende al 92% de los residentes urbanos y al 20% de los rurales, es decir, aproximadamente el 73% de la población del país.

Hay diferentes puntos de vista sobre la esencia de la descentralización. El informe de la Oficina de Innovación "Experto" 2 dice explícitamente que los sistemas locales deben estar en su lugar, son efectivos en los lugares más críticos: en áreas de nuevos edificios masivos y crecimiento intensivo en la producción industrial. En tales lugares, según los autores, es necesario introducir centrales térmicas de turbina de gas relativamente pequeñas (hasta 25 MW) y centrales térmicas (período de construcción, de tres meses a un año) para cubrir la demanda local. La publicación cita la declaración del académico de la Academia Rusa de Ciencias O. Favorsky: “... una forma radical de garantizar la seguridad energética interna es la descentralización del sector energético, que, teniendo en cuenta la alteración de la caldera de gas casas en pequeñas centrales eléctricas, dará en Rusia no sólo un aumento en la producción de calor y electricidad, sino que también se convertirá en una de las bases para ahorrar el mismo gas. Sin embargo, los autores de la publicación advierten que "la autonomización y la localización mal consideradas son contrarias a la corriente principal global: la centralización de los sistemas de suministro de calor".

en el Instituto de Ingeniería de Energía de toda Rusia. Krzhizhanovsky sugiere que en 20-30 años la proporción de calor producido en los CHPP en los sistemas de calefacción urbana disminuirá del 43 al 35 % y aumentará la importancia de las instalaciones autónomas. A favor de la existencia de un suministro de calor descentralizado, se citan las palabras del académico de la Academia Rusa de Ciencias S. Chistovich: “... el nivel actual de centralización del suministro de calor en las ciudades no debe considerarse pasivamente como un problema establecido o espontáneo. factor, cuyo valor esperado sólo se predice. Este indicador debería ser uno de los principales parámetros de la gestión energética urbana. Sus valores planificados deben determinarse sobre la base de consideraciones estatales, deben reflejarse en documentos de desarrollo estratégico. soporte de ingeniería y protección del medio ambiente. Las ciudades, por su parte, no deben obstaculizar, sino por el contrario, fomentar la construcción de fuentes locales, pero en la zona de actuación.

1 No incluido en los sistemas de calefacción urbana establecidos existentes.

2 Innovaciones en el clúster de la construcción: barreras y perspectivas: Informe / Expert Innovation Bureau (http://www.mno-expert.ru/consulting/building).

ISSN 1818-7862. Boletín de la UNG. Serie: Ciencias sociales y económicas. 2008. Volumen 8, número 2 © DP Kozhemyakin, 2008

Los CHPP deben permitirse solo como picos” 3. Los autores de la publicación están completamente de acuerdo con S. Chistovich, afirmando que en la actualidad existe la necesidad de cambiar los esquemas de calefacción urbana y complementarlos con sistemas autónomos (locales), pero necesarios solo para cargas pico. En conclusión, se concluye que la crisis de la década de 1990 mostró las deficiencias fundamentales de los sistemas centralizados, por lo tanto concepto moderno El desarrollo de la industria de energía térmica comunal debe prever la existencia de una "centralización razonable (óptima) del suministro de calor" 4.

Las previsiones de escenarios para el desarrollo de un sistema de suministro de calor mixto (con componentes centralizados y descentralizados) se anunciaron oficialmente en la Estrategia energética hasta 2020, que proclamó “una revisión de la política de suministro de calor de las ciudades y empresas en términos de reducir de manera óptima la centralización para para aumentar la confiabilidad del suministro de calor y reducir el costo de la energía de transmisión de calor". Esta revisión se basó en las siguientes disposiciones fundamentales:

Reducción intensiva de pérdidas de calor en sistemas de calefacción urbana (DH);

Aumentar la participación de la población y la esfera social en el consumo de calor de la calefacción urbana pública;

Aumento significativo de la producción de calor en estructuras económicas no conectadas con la calefacción urbana pública;

Alta tasa de crecimiento del número de fuentes autónomas progresivas en el sector de suministro de calor descentralizado.

La necesidad de desarrollar un sistema de suministro de calor mixto también está presente en un documento posterior, que también puede clasificarse como oficial, ya que fue desarrollado en nombre de los ministerios. desarrollo economico y Comercio e Industria y Energía - en el borrador del Concepto de la Estrategia Energética de Rusia para el período hasta 2030. Uno de los objetivos conceptuales estratégicos para el desarrollo de la industria de la energía eléctrica y el suministro de calor en este documento es “maximizar uso efectivo oportunidades para la cogeneración y el desarrollo del suministro descentralizado de energía y calor”.

Ha habido intentos de evaluar las variantes extremas de los pronósticos de escenarios desde el punto de vista del presente. Por lo tanto, se evaluó la opción de preservar los sistemas públicos de calefacción urbana existentes a través de su renovación y reconstrucción. Según los expertos, su implementación requerirá alrededor de $ 72 mil millones en inversiones de capital para 2020, lo que, con el aumento previsto en los precios del gas y el carbón de 2 a 3 veces, aumentará el precio del calor a niveles socialmente inaceptables, al menos 3 o 4 veces. La opción de una transición generalizada y completa al suministro de calor descentralizado, según ellos, tampoco es muy realista por razones económicas, técnicas, organizativas y económicas (los autores no detallan estas razones). La conclusión es obvia: dado que ninguna de estas opciones es aceptable, es necesaria su combinación racional y efectiva, lo que debería aumentar la confiabilidad y la eficiencia del suministro de calor.

Cabe señalar que la combinación de suministro de calor centralizado y descentralizado es una forma generalizada de organización de este proceso en casi todos los países de la Comunidad Europea. Por lo tanto, el sistema energético de Dinamarca (en las publicaciones se caracteriza como el "milagro energético danés") consta de 2/3 grandes sistemas de calefacción urbana que funcionan con grandes CHP y mini-CHP, :/3 pertenece al sector del suministro de calor descentralizado , incluidos los sistemas de suministro de gas con instalaciones de calefacción individuales.

La cuestión no es tanto crear un sistema de este tipo en Rusia, sino garantizar que el sistema de calefacción pública sea lo más eficiente posible en las condiciones rusas. Al mismo tiempo, es necesario tener presente el futuro planificado de la economía doméstica, asociado al paradigma innovador de su desarrollo. Este paradigma debería transformar naturalmente las opiniones predominantes sobre el desarrollo de la energía en

3 Innovaciones en el clúster de la construcción: barreras y perspectivas: Informe / Expert Innovation Bureau (http://www.inno-expert.ru/consulting/building).

en general y la ingeniería térmica en particular. De una forma u otra, las direcciones prometedoras de desarrollo del sector energético ya deberían reflejar los factores de desarrollo técnico y tecnológico, cambios estructurales en el componente de combustible del sector energético, agravamiento de los requisitos ambientales y cambios sociales. En Rusia, la expansión del uso de fuentes de energía alternativas, portadores de energía y tecnologías energéticas es inevitable, la aparición de otras radicalmente nuevas: energía nuclear en neutrones rápidos con un ciclo de combustible completo, energía de hidrógeno, superconductividad, recursos energéticos renovables no tradicionales. , celdas de combustible. Los hidratos de gas y el sueño de la humanidad: la energía termonuclear no se puede descartar.

Según los expertos, las energías alternativas no jugarán un papel decisivo en la economía global en los próximos 5 a 10 años. balance de energía Sin embargo, ya se están creando las condiciones para su desarrollo intensivo en la mayoría de los países desarrollados. Rusia también debería estar lista, a pesar de las altas reservas de hidrocarburos, para aumentar la proporción de métodos alternativos (no hidrocarburos) de producción de energía.

Consideremos logros técnicos y tecnológicos separados aplicados en la práctica en el campo del suministro de calor autónomo (descentralizado) a los consumidores. Por lo tanto, los generadores de calor producidos por Yusmar Research and Production Company 5 se pueden utilizar para la calefacción autónoma de varios locales residenciales, industriales y de almacenamiento en lugares alejados de las tuberías de calor y gas, cuya conexión inevitablemente conducirá a importantes inversiones de capital. Dichos locales pueden ser: edificios residenciales, casas de campo, casas de campo y pueblos de vacaciones, garajes, invernaderos, instalaciones de producción y almacenamiento para diversos fines.

Los generadores de calor también se pueden utilizar en instalaciones que requieren un suministro autónomo e independiente, como campamentos militares, hospitales, escuelas, servicios públicos, etc.

El uso de generadores de calor en lugar de las calderas de varios tipos utilizadas tradicionalmente es económicamente beneficioso debido a:

No hay necesidad de comprar, transportar, almacenar combustible y gastar dinero asociado con él;

No es necesario mantener el personal de mantenimiento de la sala de calderas;

Ausencia de gastos para la construcción, reparación y mantenimiento de redes de calefacción, así como para la preparación preventiva anual para la temporada de calefacción;

La liberación de una gran superficie necesaria para la colocación de una sala de calderas, caminos de acceso y un depósito de combustible.

Las instalaciones de calefacción de la empresa "Yusmar" en términos de conjunto de parámetros operativos, compacidad y simplicidad de diseño superan a cualquier otro tipo de calderas de calefacción, excepto las de gas.

Las calderas de gas son muy prometedoras en la gama de fuentes de calor domésticas 6. Las principales áreas de aplicación de las calderas de gas domésticas son el sector residencial, en particular para la construcción de casas de campo y de poca altura, para los residentes de áreas rurales y suburbios que viven en casas individuales o semi -viviendas unifamiliares, así como residentes de verano.

Actualmente, los residentes de nuevos edificios de gran altura o propietarios de grandes centros comerciales y de entretenimiento pueden adquirir su propia central térmica (mini-CHP), ubicada, por ejemplo, en el techo de los edificios. Hay un ejemplo de una mini-CHP operativa, construida para un complejo comercial y de oficinas en la ciudad de Odintsovo, región de Moscú. La potencia eléctrica instalada de esta estación de azotea es de 360 ​​kW, la potencia térmica es de 625 kW. Durante el periodo estival, la planta genera 280 kW de frío a partir del calor residual (ya que no necesita calefacción) con la ayuda de máquinas de absorción, que se utiliza para la climatización. El costo de la electricidad de un mini-CHP de este tipo, incluso con el costo gratuito o "comercial" del gas natural, es de aproximadamente 0,80 rublos / kWh. Según los desarrolladores, la aparición de tales estaciones abrirá una nueva fuente muy importante de reposición del presupuesto del municipio, regulando en realidad

5 Ver: http://altenergy.narod.ru/usmar_noteka.html.html

regular los precios de los recursos energéticos, reducir la tensión social en el curso de las reformas en la vivienda y los servicios comunales. Por ejemplo, 1 MW de capacidad mini-CHP puede generar alrededor de 8 millones de rublos. ingresos por año 7.

La dirección más prometedora en el desarrollo del suministro de calor autónomo es el uso de bombas de calor 8. Las instalaciones de bombas de calor (HPU) ya existentes permiten, a un costo unitario de 1 kW, obtener 3-7 kW de calor en la salida de calor. suministro, dependiendo del nivel de temperatura de la fuente de calor de bajo potencial. El uso de este tipo de instalaciones en el extranjero se está convirtiendo en la norma y permite reducir el consumo de recursos combustibles en un 10% anual.

Según las previsiones del Comité Internacional de Energía sobre bombas de calor, la potencia calorífica producida por las bombas de calor para las necesidades de la población de los países desarrollados en 2020 será del 75 %. Como resultado, se espera reducir el consumo de combustible para calefacción en un 90% para 2020. Además, el uso de HPP en un futuro próximo reducirá significativamente Influencia negativa energía en el medio ambiente 9.

La introducción de instalaciones de bombas de calor se está produciendo actualmente a un ritmo acelerado. La producción en masa y el uso de bombas de calor se llevan a cabo en EE. UU., Japón, Alemania, Francia, Suecia, Dinamarca, Austria, Canadá y otros países desarrollados. Actualmente, más de 50 millones de HPP de diversas capacidades están en operación en el mundo 10.

Los sistemas autónomos basados ​​en unidades de cogeneración (CHP) permiten la producción combinada de electricidad y calor al transferir el calor generado durante el funcionamiento del motor a través de un sistema de intercambiadores de calor al circuito de calefacción. La mayoría de los países europeos están siguiendo el camino de la generalización del uso de GC. En la actualidad, la cuota de electricidad generada por cogeneración en los países Europa Oriental, es 10%. La experiencia operativa de la CHP existente muestra que es posible ahorrar hasta un 40% de gas natural en comparación con la generación separada de calor y electricidad.

Junto con los métodos indicados de suministro de calor autónomo, también se lleva a cabo el desarrollo y la introducción generalizada de sistemas de conversión de energía basados ​​​​en máquinas que funcionan en los ciclos Stirling directo e inverso (máquinas Stirling). Esta dirección en el desarrollo de la generación de energía a pequeña escala se ha generalizado en los países desarrollados durante los últimos 10 a 15 años y se considera la más prometedora del siglo XXI. once

El análisis comparativo y la evaluación de varias opciones para un sistema de suministro de calor mixto, en nuestra opinión, debe ser un atributo obligatorio de la planificación estratégica en cualquier nivel de la jerarquía organizacional, a nivel de país en su conjunto, a nivel regional, de ciudad y municipal. . Por supuesto, cada nivel debe distinguirse por sus metas y objetivos inherentes. Este artículo propone un procedimiento para estimar el costo de las posibles opciones para combinar las partes centralizadas y descentralizadas del sistema de suministro de calor de una pequeña ciudad, consideradas como escenarios estratégicos para su desarrollo. Para implementar este procedimiento, utilizamos (por analogía con) el llamado modelo situacional-escenario. Para este modelo, en la etapa inicial, se forman opciones de escenarios para el desarrollo de un sistema de calefacción urbana, se determinan restricciones y criterios para evaluar opciones. De forma formalizada, el modelo escenario-situacional propuesto se describe mediante un modelo económico-matemático lineal con variables discretas. Para formular el problema económico, consideramos varios requisitos previos.

En la actualidad, se puede hablar, por ejemplo, de una probabilidad bastante alta de la existencia de tales situaciones en el apoyo a la inversión para la implementación de programas a mediano plazo para el desarrollo del suministro de calor (como partes detalladas de escenarios estratégicos de cualquier nivel) , como un fuerte aumento de las tarifas con un aumento simultáneo de los subsidios a la población; atraer la cantidad necesaria de inversión pública en condiciones estrictas

7 Ver: http://altenergy.narod.ru/usmar_noteka.html.html

regulación tarifaria. Al mismo tiempo, ambas situaciones implican la conservación y el desarrollo a largo plazo de la calefacción urbana.

Desde el punto de vista del uso de sistemas mixtos de suministro de calor, es necesario formar y evaluar opciones para cambios estructurales, que consisten en el reemplazo gradual del suministro de calor centralizado por locales o autónomos a un tamaño racional.

Cabe señalar que la organización de suministro de calor que opera en el sistema de calefacción urbana está funcionando y seguirá funcionando durante bastante tiempo en un entorno complejo de interrelaciones de flujos de caja e interdependencias organizativas y funcionales. El diagrama esquemático de los flujos de efectivo y las relaciones organizacionales y funcionales en el sistema de suministro de calor urbano es el siguiente:

Los propios flujos de efectivo también se pueden representar como un conjunto de opciones. Por ejemplo, en la actualidad, según los expertos 12, el monto total de los subsidios a la población en todas las áreas de las regiones es del 40-80% relacionado con el suministro de calor, y los subsidios a la población en el campo del suministro de calor superan varias veces el gastos presupuestarios de todos los niveles para la reconstrucción y nueva construcción de sistemas de suministro de calor. Bajo estas condiciones, es obvio que es necesario evaluar las opciones para utilizar los fondos gastados en subsidios en caso de aumento de tarifas como inversiones en el desarrollo de sistemas de suministro de calor.

12 Antonov N., Tatevosova L. Tarifa de desarrollo e inversión en el suministro de calor de los municipios en 2007. Véase: http://df7.ecfor.rssi.ru/

Teniendo en cuenta estos requisitos previos, la formulación económica del problema de optimización de las opciones estratégicas para el funcionamiento y desarrollo del sistema de suministro de calor urbano es la siguiente.

Del conjunto completo de métodos formados (opciones) para proporcionar energía térmica a los consumidores, es necesario determinar uno que satisfaga las condiciones especificadas (limitaciones) y bajo el cual la función de criterio tomaría valores extremos. Tal tarea puede formalizarse de manera general y puede describirse, por ejemplo, mediante el siguiente modelo económico y matemático.

1. Función objetivo: una condición para maximizar o minimizar la función de criterio:

X s ■ zr ^ exxetit,

donde r es el índice de la variante (escenario estratégico) de suministro de calor a los consumidores

(r = 1, ..., K);

cg - el valor del indicador de criterio para la i-ésima opción de suministro de calor;

zr es la intensidad de usar la i-ésima variante.

2. Condiciones y restricciones:

El valor total de la intensidad de uso de las opciones de suministro de calor no debe exceder uno:

X^< 1 г - 1,..., К;

El volumen del costo de la energía térmica suministrada en el último año del período de pronóstico no debe ser inferior al total especificado (cuando se usan medidores naturales, por ejemplo, Gcal, el signo de desigualdad cambia a igualdad debido a la operación de estándares en suministro de calor):

X Var > 0 ,

donde hg - el volumen del costo de la energía térmica suministrada en el último año del período de pronóstico para la i-ésima opción de suministro de calor; 0 - la necesidad total de los consumidores de energía térmica, que consiste en el volumen de calor suministrado por el centralizado (<2с) и децентрализованным (0а) способами, т. е. 0 = 0с+ 0а;

El monto total de los costos del tipo k-ésimo para la implementación de la opción i-ésima no debe exceder el valor Pk especificado, con un método centralizado de suministro de calor:

X Rgk ■ ys ■ ^< Рк, к = 1, ..., К,

donde rkk es el costo específico del tipo kth por 1 Gcal de calor liberado; Pk es la restricción de costo especificada del k-ésimo tipo;

El monto total de los costos del quinto tipo para la implementación de la i-ésima opción no debe exceder el valor especificado P5 con un método descentralizado de suministro de calor:

X Pr5 ■ 0a< Р* , 5 = 1, ..., 5.

Como se sabe, este planteamiento del problema permite utilizar métodos de programación lineal para resolverlo, sin embargo, para formar la matriz del problema, es necesario desarrollar muchos métodos (opciones) de suministro de calor, que difieren en los niveles de centralización y descentralización, y todo tipo de gastos. Las variantes se construyeron de la siguiente manera. Para cada uno de ellos, se fijó el nivel de suministro de calor descentralizado (de 0 a 0,1) y se calcularon los indicadores de costo por 1 Gcal de calor suministrado. En los cálculos se utilizaron los siguientes indicadores de costos específicos (por 1 Gcal):

Tarifa de calor suministrado desde DH;

Prima de inversión a la tarifa para el desarrollo del DH;

tarifa de conexión DH;

Apoyo social de la población para pago de energía térmica;

Subsidios a la población para pagar la energía térmica;

Gastos del presupuesto consolidado para el suministro de calor comunal;

Inversión privada en DTS.

Los valores cuantitativos de las tarifas (costos de mantenimiento y operación), asignaciones de inversión y tarifas para la conexión a las redes principales de calefacción, así como el pronóstico a mediano plazo para el volumen de calor suministrado se tomaron del Programa de Inversiones a mediano plazo de la ciudad para el Desarrollo del Sistema de Suministro de Calor, y se utilizaron promedios para todos los indicadores de presupuesto social para la región de Novosibirsk de la recopilación estadística de Rosstat "Servicios de vivienda y consumo en Rusia" para 2007.

Todas las opciones generadas diferían en indicadores de costos, mientras que la naturaleza del cambio en estos indicadores por opciones se basó en ciertos supuestos. Por lo tanto, para todas las opciones, se previó un aumento en las tarifas, asignaciones de inversión específicas y tarifas de conexión en relación con estos indicadores del estado básico del sistema de calefacción de la ciudad. Para las opciones de calefacción urbana, este crecimiento osciló entre el 3 % y el 13 %, en línea con las tasas de inflación de los precios de los servicios públicos proyectadas durante los próximos 3 a 5 años para el óblast de Novosibirsk. Para las opciones con diferentes proporciones de suministro de calor descentralizado, los indicadores específicos anteriores aumentaron por encima del valor máximo correspondiente a un crecimiento del 13 %, en cierta proporción con la participación creciente del suministro de calor descentralizado. Los indicadores de pagos presupuestarios sociales a la población tuvieron el mismo carácter de cambios según las variantes. Se supone que estos pagos (apoyo social y subsidios) se mantendrán durante mucho tiempo, superando el período de previsión adoptado en los cálculos. Para las opciones “descentralizadas”, variaron los valores de la inversión privada y se ajustaron los indicadores de otros flujos de efectivo (ver figura arriba). La introducción de inversión privada en los datos de entrada para probar hipótesis con calefacción descentralizada ha sido particularmente difícil. Todavía no hay estadísticas sobre este indicador, con la excepción de datos separados sobre el costo de varios tipos de equipos generadores de calor. Las inversiones específicas en el suministro de calor descentralizado (inversiones privadas) se tomaron como un nivel base ligeramente inferior al pago por conectar nuevos consumidores al sistema de calefacción urbana y disminuyeron a medida que aumentaba la proporción del suministro de calor descentralizado. En total, se formaron para los cálculos 60 variantes-escenarios del posible desarrollo del sistema de calefacción urbana bajo consideración (en la Tabla 1 se muestran algunos de ellos).

La opción I, por ejemplo, corresponde al escenario según el cual el desarrollo del sistema de calefacción en consideración para el período de pronóstico no contempla la descentralización del suministro de calor, es decir, todo el aumento en la producción de calor se logrará solo a través del desarrollo de un sistema de calefacción centralizado existente. Al mismo tiempo, la tarifa y ambos componentes de las inversiones propias -el subsidio de inversión y la tarifa de conexión- alcanzan el valor máximo para la calefacción urbana, teniendo en cuenta el aumento previsto en estos indicadores. Los pagos del presupuesto social a la población también alcanzan un valor relativamente alto.

La opción II representa un escenario con una participación del 5 % en calefacción descentralizada. En consecuencia, en esta opción, como en todas las opciones mixtas, aparecen inversiones privadas. Como puede verse en la Tabla. 1, la tarifa para el calor suministrado desde la calefacción urbana, así como ambos indicadores específicos de inversión, es más alta que en la variante con solo calefacción urbana. Se supone que con la llegada del suministro de calor descentralizado, los flujos de efectivo destinados a mantener y desarrollar el sistema de calefacción de distrito existente disminuirán, lo que puede provocar una escasez de inversiones incluso con un volumen menor de suministro de calor de distrito. Por lo tanto, el aumento de los indicadores de inversión específicos incluidos en el escenario actúa como una especie de compensación por la disminución de las inversiones en calefacción urbana y hace que las distintas opciones sean proporcionales.

La opción III describe un escenario cercano al hipotético (debido a un período de pronóstico relativamente corto), según el cual todo el aumento futuro en el suministro de calor se realizará solo a través del suministro de calor descentralizado. En este escenario

no hay indicadores de inversión para la organización de generación de calor existente, por lo que la inversión privada es de máxima importancia. Se formaron 5 escenarios de este tipo con diferentes valores de inversión privada.

tabla 1

Escenarios estratégicos para el desarrollo del sistema de suministro de calor.

Indicador Opciones iniciales

Volumen de calor suministrado por el sistema de suministro de calor, Gcal 519 909 519 909 519 909

Suministro de calefacción urbana (DHS), Gcal 519 909 493 914 461 590

Aumento de la producción de calor de DH 58.319 32.324 0

Suministro de calor descentralizado (DTS), Gcal 0 25 995 58 319

Tarifa por calor suministrado desde DH, frotar. 784 794 738

El volumen de calor suministrado por el DH, mil rublos. 407 862 392 213 340 792

Prima de inversión a la tarifa para el desarrollo del DH, frotar. 1 929 2 025 0

Pago por conexión a DH, frotar. 2 958 3 106 0

Inversiones propias de la organización DH por 1 Gcal, frotar. 4 887 5 131 0

Inversiones propias para todo el volumen de calor del DH, mil rublos. 285 000 165 860 0

Apoyo social de la población para pagar la energía térmica por 1 Gcal, frotar. 106 106 100

Subsidios para pagar la energía térmica por 1 Gcal, frotar. 71 71 68

Pagos presupuestarios a la población por 1 Gcal de calor, frotar. 177 177 168

Pagos presupuestarios a la población por todo el volumen de calor del DH, mil rublos. 91 830 87 239 77 591

Gastos del presupuesto consolidado por 1 Gcal de suministro de calor comunal, frotar. 226 226 275

Gastos del presupuesto consolidado para la generación de energía térmica comunal para el volumen total del DH, mil rublos. 117 335 111 469 126 730

Inversión total por 1 Gcal de calor suministrado desde el DH por 1 Gcal, frotar. 4 887 5 131 0

inversión total. por todo el volumen de calor del DH, mil rublos 285.000 165.860 16.456

Inversión privada en DTS por 1 Gcal, rub. 0 2 664 4 500

Inversiones privadas para todo el volumen de calor del DTS, mil rublos. 0 69 250 262 436

Inversiones totales para el desarrollo del sistema de calefacción de la ciudad, mil rublos. 285.000 235.111 278.891

Costos totales para el mantenimiento y desarrollo del sistema de calefacción de la ciudad por 1 Gcal, frotar. 6.074 8.992 5.681

Costos agregados para el mantenimiento y desarrollo del sistema de calefacción de la ciudad para todo el volumen de calor, mil rublos. 3.157.776 4.674.816 2.953.574

Para todas las opciones, los costos totales de mantenimiento y desarrollo del sistema de calefacción se calcularon sumando todos los indicadores de costos e inversiones. Este indicador puede ser considerado como un tipo de indicador de todo el sistema que puede ser útil para las autoridades para fundamentar, por ejemplo, el apoyo financiero de un plan de desarrollo de infraestructura urbana o en el desarrollo de un Plan Maestro para el desarrollo de una ciudad.

Como restricciones en el problema, indicadores del volumen de calor suministrado en términos físicos y de valor, inversiones totales para todo el volumen de calor suministrado, inversiones totales para calefacción urbana, pagos sociales totales, así como el tamaño de la tarifa, el total Se utilizaron valores de inversiones privadas. Los indicadores de criterio, a su vez, fueron todos los indicadores anteriores, así como los costos totales para todo el volumen de calor suministrado.

El problema se resolvió utilizando el paquete de software "Buscar una solución" en Microsoft Excel. En total, se llevaron a cabo más de treinta soluciones, de las cuales se seleccionaron 17 escenarios para su uso en los cálculos de optimización posteriores de los planes a largo plazo a nivel de una organización generadora de calor (Tabla 2).

Tabla 2

Algunos resultados de los cálculos de optimización

Indicador Soluciones optimizadas

Volumen de calor suministrado por el sistema de suministro de calor de la ciudad, Gcal 519 909 519 909 519 909

Suministro de calefacción urbana (DHS), Gcal 519.909 519.909 497.598

Aumento de la producción de calor de DH 58.319 58.319 36.008

Suministro de calor descentralizado (DTS), Gcal 0 0 22,311

Tarifa por calor suministrado desde DH, frotar. 784 695 735

El volumen de calor suministrado por el DH, mil rublos. 407 609 361310 366 141

Prima de inversión a la tarifa para el desarrollo del DH, frotar. 1928 1709 1872

Pago por conexión a DH, frotar. 2956 2620 2871

Inversiones propias de la organización DH por 1 Gcal, frotar. 4.884 4.329 4.742

Inversiones propias para todo el volumen de calor del DH, mil rublos. 284 823 252 471 168 333

Apoyo social de la población para pagar la energía térmica por 1 Gcal, frotar. 106 93 99

Subsidios para pagar la energía térmica por 1 Gcal, frotar. 71 62 66

Pagos presupuestarios a la población por 1 Gcal de calor, frotar. 177 155 165

Pagos presupuestarios a la población por todo el volumen de calor del DH, mil rublos. 91.773 80.770 82.000

Gastos del presupuesto consolidado por 1 Gcal de suministro de calor comunal, frotar. 226 255 242

Gastos del presupuesto consolidado para la generación de energía térmica comunal para el volumen total del DH, mil rublos. 117 412 132 470 120 467

Inversión total por 1 Gcal de calor suministrado desde el DH por 1 Gcal, frotar. 4.884 4.336 4.742

Inversión total para todo el volumen de calor del DH, mil rublos. 284 823 252 890 168 333

Inversión privada en DTS por 1 Gcal, rub. 0 0 1 077

Inversiones privadas para todo el volumen de calor del DTS, mil rublos. 0 0 56 000

Inversiones totales para el desarrollo del sistema de calefacción de la ciudad, mil rublos. 284 823 252 890 224 333

Costos totales para el mantenimiento y desarrollo del sistema de calefacción de la ciudad por 1 Gcal, frotar. 6.070 5.441 6.961

Costos totales para el mantenimiento y desarrollo del sistema de calefacción de la ciudad para todo el volumen de calor, mil rublos. 3 155 964 2 829 047 3619301

La solución I se obtuvo para las siguientes condiciones:

Satisfacción total de las necesidades previstas de los consumidores en energía térmica por valor de 519,9 mil Gcal;

El valor de la tarifa por energía térmica no debe ser inferior a la tarifa base;

El volumen de producción de calor en calefacción urbana en términos de valor no debe ser inferior al valor especificado de 358,7 millones de rublos. (tamaño mínimo con una tasa base de 690 rublos);

La cantidad de fondos de inversión propios de la organización generadora de calor no debe ser inferior a la cantidad proyectada de inversiones en el desarrollo del sistema de calefacción (250 millones de rublos);

Los costes totales como indicador de criterio deben ser mínimos.

En estas condiciones, la calefacción urbana satisface plenamente las necesidades de los consumidores, pero al mismo tiempo, los indicadores de tarifa e inversión alcanzan un valor máximo y la inversión total supera el volumen previsto (ver Tabla 2). También se observa un exceso significativo del nivel básico (80,8 millones de rublos) en términos de pagos presupuestarios a la población (91,8 millones de rublos).

La solución optimizada II refleja de cierta manera el escenario social para el desarrollo del suministro de calor. Se obtuvo en condiciones de plena satisfacción de las necesidades previstas de los consumidores en energía térmica por un monto de 519,9 mil Gcal; sin exceder el aumento mínimo en la tasa base (695 rublos); igualdad a la base

el tamaño (80,8 millones de rublos) del monto de los pagos presupuestarios sociales a la población; minimización de los costos totales para el mantenimiento y desarrollo del sistema de calefacción.

En tales condiciones, los gastos del presupuesto consolidado de la industria térmica comunal alcanzan su valor máximo, lo que, por así decirlo, compensa la falta de inversión en el desarrollo del sistema térmico. En esta solución, la restricción de los pagos del presupuesto social tiene un precio sombra positivo, lo que indica que no es apropiado aumentar estos pagos con la tarifa de calor obtenida en la solución.

La Solución III representa un escenario con una participación del 5 por ciento de calefacción descentralizada. En esta solución, además de las condiciones de la versión anterior, también se cumplió la condición de no exceder un cierto valor especificado de inversiones en suministro de calor descentralizado (inversiones privadas). Como puede verse en la Tabla. 2, la decisión no prevé un fuerte aumento en la tarifa y los indicadores de inversión en relación con los valores base (decisión II). Como en la solución anterior descrita, la restricción sobre los pagos presupuestarios sociales tiene un precio sombra positivo.

Todas las soluciones anteriores pueden considerarse como condiciones externas para el problema de optimizar el programa de producción prospectivo de una organización generadora de calor, implementada en el esquema general de planificación estratégica para el desarrollo del suministro de calor.

En conclusión, notamos que el intento considerado en el artículo de optimizar el proceso de formación de situaciones posibles en el modo a mediano plazo de planificación estratégica en el suministro de calor, por supuesto, debe criticarse, pero sin embargo está bastante justificado. Con la formulación elegida del problema, es posible rastrear un número relativamente grande de situaciones posibles en el suministro de calor, reflejando tendencias reales e hipotéticas en la dinámica de los indicadores, lo que nos permite decir sobre el alto grado de objetividad de los resultados obtenidos. .

Bibliografía

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3. Nekrasov A., Voronina S. Situación y perspectivas del desarrollo del suministro de calor en Rusia (basado en el informe del seminario internacional "Problemas del suministro de calor en países con economías en transición", celebrado en Moscú el 23 de marzo de 2004) // El ahorro de energía. 2004. Nº 3.

4. Sosnova S. Milagro energético danés // Noticias de suministro de calor. 2007. Nº 03 (79).

5. Klimovsky II Desventajas y ventajas de la energía de hidrocarburos // Energías alternativas y ecología. 2007. Nº 6. S. 110-119.

El material fue enviado al consejo editorial el 15.04.2008

DP Kozhemyakin

Variantes Estratégicas de Desarrollo de un Sistema Urbano de Suministro de Calor

En el artículo dado se ofrece un procedimiento de configuración de posibles versiones optimizadas en un modo de plazo intermedio de planificación estratégica del desarrollo de un sistema urbano de suministro de calor, basado en una combinación de centralizado y descentralizado por su parte. Para la realización de este procedimiento se utilizó el denominado enfoque de escenario-contingencia formalizado por un modelo económico-matemático en enunciado alternativo.

Palabras clave: suministro de calor del sistema urbano, centralización, descentralización.