//Электрика. – 2009. – № 2.– С. 3–7. 

 

КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ПРОБЛЕМЕ ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЯ

В ГОРОДСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ

В. Н. Бандурист, И. А. Волков, Е. Г. Гашо, С. В. Каменский,

Р. И. Озеров, Ю. Ф. Тихоненко

Объединение ВНИПИэнергопром*, Московский энергетический институт (технический университет)

 

Актуальность энергосбережения в Москве не нуждается в дополнительном обосновании. Москва – самый холодный мегаполис планеты – потребляет около 44 млн тут в год. Анализ топливно-энергетического баланса городского хозяйства Москвы демонстрирует существенное изменение структуры тепловых и электрических нагрузок: тенденции связаны как с падением промышленного производства, так и с неуклонным ростом экономики города за последние 5 лет. Принципиально важны изменения соотношения тепловых и электрических нагрузок. Если с 1991 г. потребление тепла снизилось на 18 %, то потребление электроэнергии выросло на 19 %, существенно выросли и потери в электрических сетях. Наиболее значительный прирост потребления электроэнергии был обусловлен ростом бытового потребления и в промышленности (18 и 11 % по электроэнергии), нежилом фонде (в том числе федеральная и городская бюджетные сферы, потребительский рынок – 10,6 %). Форму и пики графика электрической нагрузки в значительной степени определяют указанные потребители.

В связи с ростом пиковых нагрузок в последние годы в Москве введены в практику ограничения потребления электроэнергии в периоды максимума электрических нагрузок. Даже при относительно тёплой зиме в 2007 г. избежать отключений не удалось, поскольку разрыв между потребностью в период максимума электрических нагрузок и возможностью энергосистемы достигал более 2 тыс. МВт. Разрыв может быть ликвидирован к 2010 г., только если будут реализованы программа строительства новых генерирующих мощностей и задания по энергосбережению, заложенные в городскую программу.

Целенаправленные меры по сокращению потребляемой электрической энергии в масштабах города за счёт энергосберегающих мероприятий могут сократить максимум нагрузки на 3–3,5 тыс. МВт, что соизмеримо с реализацией программы развития генерирующих мощностей. Для реализации суммарного потенциала энергосбережения необходимо обеспечить работы в этом направлении во всех отраслях экономики: в топливно-энергетическом комплексе, на транспорте, в промышленности, жилищно-коммунальной сфере, федеральной и городской бюджетных сферах, на потребительском рынке, в строительном комплексе и сфере услуг. Выполненный при разработке концепции городской программы анализ показал, что существенные резервы есть на всех стадиях производства, передачи и потребления энергоресурсов. Это и определило структуру подпрограмм, предлагаемых к разработке в составе Комплексной городской целевой программы энергосбережения на 2009–2013 г. и на перспективу до 2020 г.

Основная цель программы – разработать исчерпывающий набор и объём программных мероприятий, сбалансированный с заданиями по экономии электрической и тепловой энергии, объективно распределёнными по группам потребителей ТЭР. Её особенности – проработка (кроме технических мер) нормативно-правовых проблем и мероприятий по пропаганде. Городская целевая программа энергосбережения охватывает как отраслевые аспекты, так и территориальный подход к разветвлённому городскому хозяйству с поадресными списками объектов 2009 г. При этом упор сделан не столько на новые источники энергоснабжения, сколько на энергосбережение в конечном потреблении.

При разработке учтены положительный опыт и недостатки предыдущих программ энергосбережения в Москве. Программу отличает нацеленность на создание и включение комплекса мотивационных механизмов (нормативная база, тарифы, учёт, пропаганда), т. е. новой институциональной среды и культуры энергоэффективности. Применён комплексный подход, позволяющий охватить процессом энергосбережения все сферы экономики города, для чего в программе выделено три базовых направления: производство энергоресурсов, транспорт энергии и потребление. Отдельное направление сокращение потребляемой мощности.

Принципиальными отличиями Программы является наличие подпрограмм "Развитие нормативно-правовой базы энергосбережения", "Сокращение потребляемой электрической мощности", "Пропаганда энергосбережения в г. Москве" и разделов: "Тарифное стимулирование энергосбережения", "Механизм перераспределения присоединённой мощности на территории Москвы".

Основные задачи Программы:

· сокращение потерь тепловой и электрической энергии, снижение удельных показателей потребления электрической, тепловой энергии, воды и природного газа;

· сокращение потребления топлива, выбросов продуктов сгорания при выработке тепловой и электрической энергии;

· снижение пиковых электрических нагрузок, отказ от практики плановых отключений потребителей в часы максимума электрических нагрузок;

· разработка комплекса нормативно-правовых актов, регулирующих отношения в сфере энерго- и ресурсосбережения;

· привлечение инвестиций в энергосбережение с использованием механизмов выполнения Киотского протокола;

· развитие образовательных программ, повышение эффективности пропаганды энергосбережения.

По данным Московского территориального управления Росстата, Мосэнергосбыта, ОАО "Мосэнерго", Мосгаза, ОАО "МОЭК", ГУП "Мосводоканал" были составлены балансы потребления электрической и тепловой энергии в городе, определены общие значения потребления энергоресурсов по основным структурным подразделениям городского хозяйства в энергетическом балансе города. Эти данные легли в основу подпрограммы "Энергосбережение при потреблении энергоресурсов".

Исходя из утверждённых параметров энергосбережения в рамках принятой концепции, объём экономии энергоресурсов в целом по подпрограмме "Энергосбережение при потреблении" определён натуральными показателями. Общее задание по экономии ТЭР на 2009 г. составляет 750 млн кВтч (0,19 млн тут) и 1 млн Гкал (0,166 млн тут), или совокупно 0,356 млн тут. Эти задания по экономии ТЭР распределяются пропорционально по соответствующим группам потребителей (городская и федеральная бюджетные сферы, промышленность, строительство, транспорт, сфера ЖКХ, население).

Экономия энергоресурсов, отнесённая к населению, реализуется посредством мероприятий территориальных программ энергосбережения, осуществляемых префектурами московских территориальных округов. К вéдению префектур также относится энергосбережение в торговле, социальной сфере окружного подчинения, части промышленности. Отдельные задания по экономии ТЭР по объектам социальной сферы городского подчинения (образование, здравоохранение, культура, соцзащита, спорт) реализуются в разделе "Энергосбережение в бюджетной сфере". Учтены действующие и перспективные программы энергосбережения предприятий коммунального комплекса, транспорта, городская программа капитального ремонта жилого фонда.

Увязка планов капитальных ремонтов и реконструкции жилых домов с планами проведения энергосберегающих мероприятий должна производиться по принципу комплексной реконструкции систем квартального тепло- и водоснабжения зданий в объёме "кустов" зданий, подключённых к общим источникам теплоснабжения (ЦТП). Средства программы энергосбережения направляются на модернизацию зданий с установкой ИТП, автоматической балансировкой стояков, установкой терморегуляторов и систем квартирного учёта тепла. Комплекс мероприятий по энергосбережению проводится как в жилых зданиях, так и на объектах социальной сферы, муниципальных предприятиях, объектах торговли. Такой подход позволит в перспективе исключить перетекание тепловой энергии, сэкономленной в одном здании, в соседние здания, и достичь реальной экономии топлива на источниках теплоснабжения.

В административных округах и районах создаются демонстрационные зоны высокой энергетической эффективности с проведением мероприятий по экономии тепловой, электрической энергии, воды, сокращению электрической мощности, применению возобновляемых источников энергии. Комплексный подход в рамках территориальных программ энергосбережения позволит объединить усилия по сокращению потерь энергоресурсов и получить интегральный кумулятивный эффект от вложенных средств городского бюджета.

С энергосбережением при потреблении тесно связана подпрограмма "Пропаганда энергосбережения", предусматривающая комплекс мер по информированию населения, рекламе оборудования, проведению конкурсов и других мероприятий. Опросы населения показывают достаточно высокую готовность части потребителей к сокращению потерь энергии: экономят электроэнергию 30,5 % респондентов; живут, не экономя на электричестве, 31,5 % опрошенных; затрудняются с ответом – 37,0 %; 47,1 % опрошенных москвичей поддерживают городскую программу по экономии электроэнергии, а 51,6 % – относятся к ней весьма прохладно – либо сомневаются в её целесообразности, либо не задумываются об этом. Из этого следует, что необходимо активнее вести разъяснительную работу среди населения для успешного внедрения программы энергосбережения в жизнь.

Эффективность пропаганды можно оценить в 5 % экономии ресурсов. Как видно из рисунка, население потребляет в год 8,76 млрд кВтч электроэнергии и 52,7 млн Гкал тепла. Соответственно, сокращение потребления электроэнергии населением может составить 438 млн кВтч (113,9 тыс. тут) или 1,04 млрд руб.; применительно к потреблению горячей воды населением 5%-ное сокращение составит 1,25 млн Гкал (200 тыс. тут) или 1,125 млрд руб. Таким образом, совокупная экономия ТЭР может достигать 0,3 млн тут или 2,375 млрд руб. в год.

 

                                                     а                                                                                           б

 

Рис. 1. Структура потребления, %: а – электроэнергии; б – тепловой энергии

 

Подпрограмма "Энергосбережение при производстве и распределении энергоресурсов" включает отраслевые задания и программы энергосбережения производителей энергоресурсов (ОАО "Мосэнерго", ОАО "МОЭК") и предприятий, распределяющих тепло и электричество (ОАО "МТК", ОАО "МОЭСК", ОАО "МГЭСК"). Речь идёт как о внедрении нового эффективного оборудования в генерации, так и о сокращении потерь на собственные нужды, на транспортировку энергоресурсов потребителям.

В настоящее время в Москве объективно не хватает тепловой нагрузки для обеспечения эффективной работы новых энергоблоков. Необходимо уже сейчас предпринять меры для перераспределения тепловой нагрузки в пользу наиболее эффективных ТЭЦ с парогазовым циклом с целью снижения потребности в природном газе. Развитие тепловых сетей для этих целей должно быть обеспечено за счёт предписанной федеральным законодательством платы за подключение по теплу взамен локальных персональных обременений для каждого застройщика с соответствующей инвестиционной программой "МТК" и "МОЭК", а также за счёт введения двухставочного тарифа, позволяющего разрешить конфликт интересов.

Подпрограмма "Сокращение потребления электрической мощности" ориентирована на снижение роста потребления мощности в часы максимумов нагрузки: 1500 МВт к 2013 г., и 3600 МВт к 2020 г. Это достигается совокупностью целевых мероприятий у потребителей и на распределительных подстанциях. Город впервые серьёзно столкнулся со специфическим видом энергодефицита – нехваткой пиковых электрических мощностей. В отсутствие рынка мощности невыгодно содержать пиковые энергоисточники. Себестоимость пикового киловатт-часа превышает 100 руб.; чтобы обеспечить пиковую нагрузку, надо развивать сеть и подстанции, в обычных режимах они не загружены и наполовину.

Особенность московской энергосистемы – неконтролируемый рост нагрузок электроотопления зимой, достигший в настоящее время 20 % от общей мощности энергосистемы. В последние годы на порядок увеличились продажи электрических тепловых завес, кондиционеров, тепловых пушек и др. В холодные дни 2 тыс. МВт электрической мощности, потребляемые Москвой, идёт на компенсацию 5 % тепловой нагрузки. Неконтролируемый рост электроотопления может свести на нет весь эффект от строительства новой генерации.

Основной задачей подпрограммы нормативно-правовой базы является создание стимулирующих факторов энергосбережения. Следует отметить, что сегодня законодательство об энергосбережении в Российской Федерации разработано недостаточно. Действующий Федеральный закон от 03.04.1996 г. № 28-ФЗ "Об энергосбережении" основан преимущественно на отсылочных нормах, которые не разработаны и не реализуются в рамках других нормативных документов. В настоящее время согласно Федеральному закону от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ "О техническом регулировании" нормы энергоэффективности, установленные в государственных стандартах, технических нормах и правилах, практически утратили обязательность применения.

Нормы Закона г. Москвы от 5 июля 2006 г. № 35 "Об энергосбережении в городе Москве" также не реализуются в полном объёме из-за отсутствия чётко определённых механизмов проведения энергосберегающей политики и неопределённости полномочий исполнительных органов городской власти в сфере энергосбережения. Поэтому правовой раздел подпрограммы включает в себя около 40 новых законодательных актов (положений, регламентов) регионального уровня, обеспечивающих необходимые поправки в федеральное законодательство.

Согласованный комплекс технических мер, предлагаемых нормативно-правовых документов, мероприятия по пропаганде позволяют реализовать заложенные в программе показатели экономии тепловой, электрической энергии, воды, топлива, сокращения потребляемой электрической мощности. Ограниченный объём статьи не позволяет остановиться на всех особенностях и параметрах программы, которые обеспечивают её реализацию.

Общие показатели экономии топливно-энергетических ресурсов по годам реализации Программы, которые подтверждены конкретными энергосберегающими мероприятиями во всех отраслях городского хозяйства, приведены в таблице.

Общие показатели городской целевой программы энергосбережения

на 2009–2013 г. и на перспективу до 2020 г.

 

Показатель

Объём экономии по годам (нарастающим итогом)

2009

2010

2011

2012

2013

2020

Суммарная экономия энергии:

электрической, млн кВтч

тепловой, млн Гкал

природного газа, млн тут

воды, млн куб. м

 

386,8

1,014

0,021

16,46

 

1481,3

3,926

0,67

39,30

 

2986,9

7,275

1,76

52,67

 

4565,1

10,659

3,33

66,38

 

6269,0

14,040

5,29

80,10

 

61303,2

244,633

55,00

679,75

Сокращение потребляемой мощности, МВт

102

360

725

1120

1565

4680

Суммарное сокращение вредных выбросов в атмосферу, тыс. т

0

1,5

4,2

8,9

15,3

92,7

 

Суммарное финансирование мероприятий программы на 2009–2013 гг., включая программы генерации, составляет свыше 170 млрд руб.; из них около 25 млрд – средства городского бюджета. В пересчёте на одного жителя города затраты бюджета на энергосбережение составят около 450 руб. в год.

Оценки показывают, что реконструкция новых источников обеспечивает 18 % годовой экономии топлива (при затратах 68 % всех средств); энергосбережение в конечном потреблении – 34 % (при затратах 20 %); при капитальных ремонтах зданий – 15 % (при затратах 10 %); пропаганда даёт эффект до 32 % всей экономии при затратах менее 1 % от общих средств.

Таким образом, бытовая, коммунальная и бюджетная сферы потребления энергоресурсов имеют значительные резервы повышения эффективности энергопотребления, которые связаны с переходом к энергоэффективной технике и сокращением непроизводительных потерь энергоресурсов. Однако для сниженияокращения потерь и нерациональных расходов энергоресурсов необходимо использовать комплекс технических, организационно-экономических и нормативно-правовых мероприятий, сформировать у потребителей культуру энергоэффективности.

Список литературы

1. Байдаков С. Л., Гашо Е. Г. Эффективные системы жизнеобеспечения мегаполисов – основа устойчивого развития государства // Энергетическая политика. 2005. № 3.

2. Башмаков И. А. Региональная политика повышения энергетической эффективности: от проблем к решениям. М. ЦЭНЭФ, 1996.

3. Башмаков И. А., Папушкин В. Н. Разработка программ развития, модернизации и реабилитации систем теплоснабжения (на примере Ханты-Мансийского автономного округа) // Новости теплоснабжения. 2004. № 6–7.

4. Богуславский Л. Д., Ливчак В. И. Энергосбережение в системах теплоснабжения, вентиляции и кондиционирования воздуха. М.: Стройиздат, 1990.

5. Вакулко А. Г., Папушкин В. Н. "Гармонизация" нормативных требований энергосбережения на региональном уровне // Энергосбережение. 1997. № 3.

6. Вигдорчик А. Г., Чупятов В. П. Энергосбережение: методология, определения и перспективы // Известия АН СССР. Сер. Энергетика и транспорт. 1988. № 4.

7. Волконский В. А., Кузовкин А. В. Оптимальные тарифы на электроэнергию как инструмент энергосбережения. М.: Энергоатомиздат, 1985.

8. Лапир М. А. Целевая программа: Комплекс первоочередных мер по энергосбережению в Москве // Энергосбережение. 2001. № 5. С. 4–5.

9. Ливчак В. И. Стратегия энергосбережения в жилищно-коммунальном хозяйстве и социальной сфере // АВОК. 2001. № 6. С. 10–14.

10. Санеев Б. Г., Соколов А. Д. и др. Методы и модели разработки региональных энергетических программ / Новосибирск: Наука, 2003.

11. Некрасов А. С., Синяк Ю. В., Ямпольский В. А. Построение и анализ энергетического баланса. М.: Наука, 1974. 179 с.

12. Прохоров В. И. Энергоэкономичность систем отопления и вентиляции // Водоснабжение и санитарная техника. 1985. № 9. С. 28–30.

13. Семёнов В. Г. Основные проблемы, препятствующие нормализации теплоснабжения в муниципальных образованиях РФ // Новости теплоснабжения. 2002. № 5.

14. Табунщиков Ю. А. Энергосбережение – дефицит знаний и мотиваций // АВОК. 2004. № 5.

15. Энергосбережение в учреждениях РАН: Сб. науч.-практ. и науч.-метод. матер./ Под общ. ред. акад. Фортова В. Е. М., Амипресс, 2001.



* В работе принимали участие В. М. Нагдасев, Д. А. Старостин, Н. В. Шамшева, Т. В. Шиляева, специалисты ОАО "ВНИПИэнергопром", НТЦ "Энергетика города".