1 стр. из 1

Энергетика - достаточно специфическая область народного хозяйства. Одной из важнейших ее особенностей является то, что возникающие в ней проблемы затрагивают не только специалистов-энергетиков, но и другие отрасли промышленности, а также и всех граждан. Никто же не захочет остаться без отопления или электроэнергии. Президент Академического центра теплоэнергоэффективных технологий, заслуженный деятель науки и техники РФ, д. т. н., профессор, академик Российской академии архитектуры и строительных наук Сергей ЧИСТОВИЧ поделился с нашим корреспондентом своим взглядом на современное положение и перспективы развития отечественной энергетики.

- Сергей Андреевич, расскажите, пожалуйста, о современном состоянии энергетической отрасти.

- Начать, пожалуй, надо с того, что порядка 70% потребляемого тепла в России обеспечивается системами централизованного теплоснабжения (ЦТ). Причем энергетическая стратегия, разработанная правительством, предусматривает сохранение такого положения.

В то же время, как известно, системы ЦТ (это касается и тепловых источников, и сетей, и абонентских установок) находятся в крайне неудовлетворительном состоянии. Соответственно, и качество теплообеспечения весьма невысокое. При низких наружных температурах система теплоснабжения не в состоянии обеспечить нормативные параметры теплоносителя. Вместо требуемых +150 оС в сети подается не больше 80-90 оС. В результате, температура в помещениях, естественно, падает. Если бы не действия жильцов (утепление окон, включение нагревательных электроприборов или газовых плит, наполнение ванн горячей водой и пр.) и обслуживающего персонала сетей (вынимаются сопла из элеватора, вода пускается в слив и др.), она могла бы достичь нулевых значений. Но подобные действия приводят к постепенному разрушению инженерной инфраструктуры, не рассчитанной на работу в таком режиме. Нагрузка на электрические сети возрастает, в результате чего подстанции выходят из строя. Давление газа в газораспределительных сетях резко падает. Это, в свою очередь, еще более ухудшает функционирование котельных (работающих в Санкт-Петербурге на природном газе). Системы могут полностью выходить из строя, что мы и наблюдаем неоднократно каждую зиму в самых разных регионах России.

Главная причина такого положения очевидна: с конца 80-х гг. очень мало денег вкладывается в развитие систем централизованного теплоснабжения. Тех средств, которые имеются, едва хватает на поддержание сетей в относительно работоспособном состоянии.

- Может быть, выход в развитии автономного теплоснабжения?

- "Мода" на подобные источники тепла началась в России в начале 90-х гг. Особенно широкое распространение в большинстве крупных городов получили крышные котельные. Они устанавливались повсеместно, зачастую без понимания реальных нужд и расчета эффективности. К сожалению, у эксплуатации такого оборудования есть и свои минусы. Во-первых, уменьшается доля выработки электроэнергии на ТЭЦ комбинированным способом, который наиболее выгоден. Во-вторых, резко ухудшается экологическая обстановка. Нашим центром производились расчеты, которые показали, что высококонцентрированное использование автономных источников тепла в местах с плотной застройкой наносит окружающей природной среде гораздо больший вред, чем те котельные, которые расположены за пределами города. Притом что экологическая ситуация в российских мегаполисах в целом неблагоприятна, непродуманное использование автономных источников тепла может вызвать самые негативные последствия.

На Западе после энергетического кризиса 1973 г. поняли, что для теплообеспечения крупных населенных пунктов с большими жилыми массивами наиболее эффективный путь (и экономически, и технологически, и экологически) - создание централизованных систем теплоснабжения. Некоторые страны нас уже даже обогнали по удельным показателям в этой области - Дания, Финляндия и некоторые другие. Конечно, если говорить об абсолютных значениях, то система теплофикации России и стран СНГ по-прежнему превосходит все остальные страны мира вместе взятые.

Распространено мнение, что одним из главных недостатков ЦТ является значительная потеря тепла в тепловых сетях. В системах, построенных в соответствии с современными требованиями, это вовсе не так. Например, в Копенгагене, где протяженность тепловых сетей от источника до потребителя достигает 30-40 км, снижение температуры составляет всего несколько градусов. Другой пример - наша, петербургская, Северо-Западная ТЭЦ. Нашим центром были сделаны проработки теплоснабжения северно-приморской части города от этого источника. При удаленности от отапливаемых районов на расстояние 12 км потеря температуры - приблизительно 1 оС. Отсюда вывод - надо делать качественные сети.

Поэтому, на мой взгляд, выход из создавшегося неблагоприятного положения не в том, чтобы на каждое здание ставить по отдельной котельной, а в том, чтобы реконструировать, модернизировать и развивать системы централизованного теплоснабжения. Причем надо признать как факт, что нет никакого смысла продолжать проектировать тепловые сети исходя из температуры теплоносителя +150 оС. При таком подходе реконструкция становится примерно но 40% дороже нового строительства, а практической необходимости в такой температуре нет. Сети нужно рассчитывать на +100-110 оС (добившись, разумеется, поддержания такого режима). Тогда реконструкция старых сетей значительно удешевится.

- То есть Вы являетесь противником автономного теплоснабжения?

- Ни в коем случае. Я противник нерационального дилетантского подхода к энергетическим вопросам. В зонах крупных городов, не охваченных источниками централизованного теплоснабжения, для ряда промышленных предприятий, в небольших населенных пунктах автономные источники теплоснабжения (особенно когенерационного типа - с одновременной выработкой тепла и электричества) вполне целесообразны. Но строить на каждом жилом доме города по крышной котельной при наличии, пусть и недостаточно хорошо работающей, системы ЦТ - это просто абсурд.

Наш подход заключается также в том, чтобы использовать автономные источники теплоснабжения в качестве локальных пиковых. Они вводятся в систему ЦТ, и когда у нее не хватает температурного потенциала типовых источников, подключаются к работе, догревая теплоноситель до необходимых значений. При этом уменьшается и потребная мощность автономных теплоисточников. Распределение температур в году таково, что при таком положении они будут вырабатывать всего 6-8% необходимого для обогрева тепла. Соответственно, и вредное влияние на окружающую среду значительно уменьшится.

- Но при такой низкой загрузке строительство автономных источников теплоснабжения, видимо, станет вообще нерентабельным.

- Чтобы этого не происходило, в этом вопросе необходимо менять нормативно-правовую базу, что сейчас постепенно и происходит. Конечно же, пиковое тепло должно стоить значительно дороже, чем базовое. Тогда подобные теплоисточники, несомненно, будут окупаться, а комфортность проживания жильцов повысится. Сегодня люди при пиковых нагрузках включают отопительные электроприборы. А ведь электрическая энергия значительно дороже тепловой. При переведении автономных источников теплоснабжения в пиковый режим работы будет происходить, в сущности, то же самое, только процесс станет носить организованный и цивилизованный характер.

Вообще, рентабельность теплоисточников - это отдельная тема. Если говорить о раздельной выработке тепла и электро-энергии, то выяснится, что районная котельная неконкурентоспособна по сравнению с автономной, а она, в свою очередь, - по отношению к квартирному теплонагревателю. Причина этого очевидна. Коэффициент полезного действия любых современных теплоисточников, работающих на газе, примерно одинаков - 92-94%. Разумеется, теплогенератор, работающий непосредственно в квартире, фактически не имеет теплопотерь. У домовой котельной они незначительны. В случае же с районной котельной происходит потеря тепла при транспортировке теплоносителя, при распределении его между домами и во внутридомовых системах. Таким образом, максимальный КПД именно у поквартирных теплогенераторов, что, естественно, вызывает все большее их распространение. Этому способствует и тот факт, что Госстрой России снял ограничения на их установку в высотных домах. Но вредное воздействие на природную среду при этом сохраняется (не внутри квартиры, поскольку процесс горения происходит в закрытой топке, а необходимый для этого воздух поступает с улицы и туда же удаляется, а в целом).

Таким образом, мы вновь возвращаемся к системам централизованного теплоснабжения.

- Что же можно сделать для повышения рентабельности котельных?

- Районные котельные, оснащенные котлами типа ПТВ, первоначально создавались как пиковые теплоисточники. Собственно, ПТВ и расшифровывается как "Пиковый теплофикационный водогрейный котел". Но из-за высоких темпов нового строительства в городе котельные не стали соединять общими сетями с ТЭЦ, а сделали единственными источниками тепла в некоторых районах. Поскольку они не рассчитаны на круглогодичное функционирование, недолговечны, недостаточно надежны и малоэффективны, их работу нельзя назвать качественной. Чтобы повысить конкурентоспособность районных котельных, наиболее рациональный путь - это их реконструкция и превращение в миниТЭЦ. Сегодня в этом направлении идут большие работы. Причем если ранее для этого использовалась только импортная техника, то теперь применяется все больше отечественного оборудования.

Существует несколько вариантов реконструкции. Там, где паровые котлы вырабатывают давление порядка 12-14 атм., а для отопления таких величин не нужно, целесообразно поставить паровую турбину и вырабатывать электроэнергию для собственных нужд. Другим путем является установка газо-поршневых машин (по сути - двигателей внутреннего сгорания) перед котлом. Учитывая, что графики электро- и теплопотребления не совпадают, такие установки целесообразно оснащать пиковыми источниками и аккумуляторами (вообще подобному оборудованию пока, к сожалению, не придается должного значения). Еще один вариант - использование газовых турбин, значительно более маневренных и управляемых. На Западе их производство сейчас уже превысило выпуск паровых турбин в 1,5 раза. Наконец, самый эффективный путь (касающийся прежде всего более крупных станций) - это создание бинарного цикла: газовая турбина - котел-утилизатор - паровая турбина. Именно эта технология использована в Петербурге при строительстве Северо-Западной ТЭЦ.

- Кстати, в прессе (в том числе и в нашем журнале) было много сообщений о проблемах с организацией поставок тепла от СЗ ТЭЦ в город.

- Ситуация, наконец, сдвинулась с мертвой точки. Проблема была в том, что городские власти (в лице Комитета по энергетике) выдвинули неприемлемые экономически и абсурдные технологические условия приема тепла. Сейчас приемлемое для обеих сторон соглашение достигнуто. Скоро должно начаться строительство теплотрассы, по окончании которого жители северо-приморской части города получат недорогое и качественное тепло от Северо-Западной ТЭЦ.

Именно нашим Центром была разработана реализуемая ныне схема приема тепла от ТЭЦ. Прием тепла будет осуществляться через тепловые подстанции, где установят специальные подогреватели, призванные поднимать температуру теплоносителя в тепловых сетях Приморского района до нужных значений. Вода же будет подаваться через существующие котельные - Приморскую и Коломяжскую. Таким образом, отпадает необходимость прокладывать водопровод до Ольгино. Котельные будут работать круглогодично, подготавливая воду для потребителей, а также для покрытия пиковых нагрузок. На мой взгляд, это оптимальный вариант, который и был нами запатентован.

- Давайте подведем итог нашего разговора. Каков же магистральный путь развития нашей энергетики?

- В энергетике не существует никаких универсальных рецептов. К решению каждой конкретной задачи необходимо подходить индивидуально, просчитывая все варианты и возможности. Тем более, что современные технологии предоставляют для этого широчайшие возможности. Есть возможность объективно оценить все технические, экономические, экологические и прочие достоинства и недостатки различных вариантов.

В общих чертах, мне кажется, что для отопления крупных массивов городской застройки, безусловно, наиболее эффективно и экологически безопасно использование систем централизованного теплоснабжения. Для частных домов и коттеджей, расположенных в пригородах, прекрасно подойдут индивидуальные теплогенераторы. На крупных энергоемких промышленных предприятиях и в обособленных жилых комплексах эффективно использование собственных котельных и ТЭЦ. Очень многое зависит от географического местоположения объекта, обеспеченности газом, электричеством, другими энергоносителями, а также целого ряда других факторов. Недопустимо мало используются местные виды топлива. "Чернобыльский синдром" затормозил развитие атомной энергетики, а ведь в некоторых труднодоступных районах (например, Крайний Север) это наиболее выгодный путь.

Есть и еще один нюанс, который, я считаю, необходимо подчеркнуть. Энергетика - это отрасль стратегического государственного и социального значения. Ее нельзя пускать на самотек, полностью доверяясь рыночным отношениям. Причем такой подход действует и на Западе. Даже такая, безусловно, рыночная страна, как США, регулирует основные энергетические вопросы. Необходимо создание и государственный контроль за выполнением генеральных планов развития городов (включая и вопросы совершенствования энергетической инфраструктуры), по-ощрение энергосберегающих мероприятий, законодательная и нормативно-правовая базы, регулирующие отношения в этой сфере.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!