Статья для вдумчивого чтения. Среднее время прочтения - 7 минут.
Данный материал был подготовлен инициативной группой проектировщиков, инженеров, энергетиков, а также ученых высшей школы Сибирского Федерального университета (Абакан) и Томского государственного архитектурно-строительного университета (Томск) по проблеме, связанной с ухудшением экологической обстановки Абакане в связи с массовой застройкой частными домовладениями.
ЗА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЕЙ БУДУЩЕЕ
Большой вклад в оздоровление экологической обстановки города в зимний период от многократного превышения ПДК (предельно-допустимых концентраций) в воздухе вносит городское начальство с внедрением на один из районов города (речь о 10 жилом микрорайоне, – «ШАНС») дешевого электрически-экологического тарифа, приблизительно эквивалентного по цене твердотопливному натопу. Это существенный вклад в области внедрения пилотных экологических мероприятий по улучшению климата.
Электроэнергия является самым экологичным видом энергии, все 100% потраченной энергии уходит в тепло, не загрязняя атмосферу, по сравнению с другими видами топлива для отопления (газ, уголь, мазут, дрова).
Никто не спорит, что электроэнергия не предоставляется «даром» и является дорогим товаром. В связи с этим, получить дотации на компенсацию сниженного электротарифа – задача не из легких. При этом Абакан имеет относительно «бесплатную» тепловую энергию в сравнении с электроэкологическим тарифом, которой более чем достаточно, чтобы полностью заместить использование твердого топлива во всех частных домовладениях, соответственно, очистить «легкие» города.
ТЕПЛО, УЛЕТАЮЩЕЕ В АТМОСФЕРУ
Абаканская ТЭЦ – это теплоэлектроцентраль, рассчитанная на производство электроэнергии, генерация которой происходит за счет сжигания твердого топлива для выработки высокого давления 130 кг/см2. Пар, в свою очередь, крутит паровую турбину, на валу которой находится генератор, вырабатывая электроэнергию.
В паровой турбине расходуется только давление, а так как она работает в адиабатическом процессе (без теплообмена с окружающей средой), то побочное явление – это теплота, которую необходимо отвести. Рост давления возможен до 130 атмосфер только при подъеме температуры с 25-300С до 5550С. В зимний период часть теплоты уходит на теплоснабжение города, в летний – почти 95% отводимой от генерации теплоты выбрасывается в атмосферу через конденсаторы-градирни.
К примеру: Саяно-Шушенская ГЭС, производя электроэнергию за счет движущей силы воды, отводит тепловую энергию, полученную от трения, при помощи теплообмена с этой же водой. Таким образом, тепловая энергия, которая является побочной, позволяет реке Енисей не замерзать на протяжении более 100 км даже в самые сильные морозы. Так как теплота Абаканской ТЭЦ – это побочный продукт (это подтверждает пример Саяно-Шушенской ГЭС), соответственно, рентабельность ТЭЦ уже случилась при продаже выработанной электроэнергии.
ТОЛЬКО ЦИФРЫ
В свободном доступе можно увидеть расход бурого угля Абаканской ТЭЦ в разрезе по годам.
Расход бурого угля Абаканской ТЭЦ
В 2021 году к тепловым сетям ТЭЦ был присоединен Черногорск со средней мощностью 100 Гккал/час, что никак не повлияло на расход топлива, по сравнению с расходом в 2020 году. Увеличение дополнительных потребителей и получение доходов от продажи 100 Гккал/час, не требует никаких дополнительных расходов на топливо и является прибылью Абаканской ТЭЦ в чистом виде.
Данные выводы подтверждаются теоретическими расчетами:
– Выработка электроэнергии Абаканской ТЭЦ в течение 1 периода (источник – открытые данные): 2200 млн кВт*ч.
– Выручка за электроэнергию 250 000 кВт*ч*0,75 рублей/кВт*ч = 1 642 000 000 рублей.
– 1 642 000 000 руб. / 1 441 000 тонн угля = 1 139 рублей за 1 тонну.
– Максимальная цена топлива, при которой достигается безубыточность (без учета затрат) – стоимость топлива для Абаканской ТЭЦ – 800 руб. за тонну с доставкой.
– Выработка тепла 1 441 000 (тонн) *4000 кВт (в 1 тонне угля) = 5 764 000 000 кВт в год.
– 5 764 000 000 / 365 дней / 24 часа =658 000 кВт*ч – Абаканской ТЭЦ.
В том числе, это тепло ушло на компенсацию теплопотерь Абакана, Черногорска, также горячее водоснабжение городов и отвод лишнего тепла в атмосферу (через градирни видно визуально).
Расчетное теплопотребление г. Черногорска в 2021-2022 гг. (отопительный сезон на основе фактических данных в зависимости от объема прокачиваемого теплоносителя и его температуры (∆T))
– Производительность насосов (G) – 1650 м3.
– Количество работающих насосов – 2 шт.
– При частоте 31 гц, КПД – 37 %. ∆T – 400С. Qmin=∆T*G*2=40*39*2=31 Гккал*ч (октябрь).
– Средний минимальный расход тепловой энергии на Черногорск равен нагрузке 100 Гккал*ч 100 Гккал *1650 (рублей/Гккал) *24 часа * 226 дней (отопительный сезон в Хакасии) = 894 960 000 рублей (за сезон расчетная выручка Абаканской ТЭЦ без затрат на топливо).
Вывод должен обозначить конечную стоимость тарифа на 1 Гккал для Абакана:
– Выработка электроэнергии 250 МегаВт*ч.
– Теплопотребление г. Абакана 200 Гккал*ч.
– ГВС г. Абакана 50Гккал*ч.
– Теплопотребление г. Черногорска 100Гккал*ч.
– ГВС г. Черногорска 50Гккал*ч.
– Электроэнергия 1640 млн руб.
– Тепло Абакана 250х1650х24х225 дн. = 2200 млн руб.
– ГВС – 10% = 220 млн руб.
– Тепло Черногорска = 100х1650х24х225=845 млн руб. – ГВС – 10% = 89 млн руб.
Итого 5 044 000 000 руб.
ЧТО ИЗ ЭТОГО СЛЕДУЕТ?
Постановление Правительства РФ от 15.12.2017 №1562: «Предельный уровень цены будет использоваться в целевой модели рынка тепловой энергии, переход к которой возможен только на добровольной основе с согласия субъектов РФ, местных администраций и единых теплоснабжающих организаций. На практике предельный уровень цены может быть ниже рассчитанного по методу «альтернативной котельной» Законодательством предусмотрено поэтапное (5-10 лет) доведение предельного уровня до цены «альтернативной котельной».
Если принимать во внимание Постановление Правительства № 1562, стоимость 1 Гккал не должно превышать 700 руб. за 1 Гккал. Потому как себестоимость тепла альтернативной котельной с учетом всех затрат составляет 500-700 руб. за 1 Гккал. Исходя из постоянной затратной части Абаканской ТЭЦ, стоимость 1 Гккал с рентабельностью 45% выходит 350- 450 руб. за 1 Гккал тепловой энергии.
≈400 руб. за 1 Гккал + 0,455 р – 1 кВт
Смотрите сами: 45 копеек за 1 кВт является ценой, эквивалентной альтернативой угольному натопу, разрушающему экологический баланс города. Очевидно, что только такая цена за тепловую энергию замотивирует частников отказаться от сжигания твердого топлива, и это благоприятно отразится на качестве городского воздуха в зимний период.
Также только с внедрением альтернативного тарифа можно на полном основании возлагать штрафы на безответственных граждан и частные предприятия, использующих твердое топливо для обогрева.
В свете последних и очень важных событий в нашей стране, в тот момент, когда появилось «окно возможностей» сделать значимое для жителей города, улучшить экологический баланс и снизить стоимость многократно завышенного тарифа (в 6,5 раз), предлагаем «эффективным менеджерам», у которых недружественные страны отняли яхты и прочую собственность, приобретенную в том числе на деньги россиян, умерить свои аппетиты до разумных пределов.
Также хотелось бы понять, как антимонопольный комитет мог допустить такой размах стоимости одной Гккал.
Обратите внимание, теплота для вновь подключенного к тепловой станции города Черногорска (при этом строительство сети софинансировалось из госбюджета), принесла около миллиарда рублей собственникам генерирующей станции за один отопительный сезон. Абаканская ТЭЦ не затратила ни одной лишней тонны угля (см. таблицу). К примеру: ценообразование в строительных сметах жестко регулируется государственным нормами, коэффициентами, в том числе прибыли.
Опираясь на Постановление Правительства РФ №1562 и Указов Президента РФ об обязательном выполнении экологических мероприятий, напрямую связанных с жизнедеятельностью граждан РФ, возникает вопрос: как долго абаканцы будут вынуждены дышать воздухом, в котором находятся многократно превышающие ПДК вредные частицы?
И ЧТО ЖЕ ДЕЛАТЬ?
Исходя из вышесказанного, мы предлагаем ту теплоту, которую варварским способом выбрасывают в атмосферу, перенаправить по вновь спроектированным и возведенным сетям. Также предлагаем предоставить возможность домовладельцам, которые до настоящего времени не могли пользоваться центральным отоплением, и тем самым получить Абаканской ТЭЦ законный дополнительный доход. В этом случае стоимость тепла предполагается быть равнозначной или ниже стоимости угля. А именно: не более 500 рублей за 1Гккал, что эквивалентно 0,43 рубля за кВт тепловой энергии (для сравнения: стоимость электрической энергии для населения в Хакасии 1,6 рубля).
Мы предполагаем, что эта мера включает в себя проектирование сетей и их монтаж, что не представляет никаких сложностей, потому как это далеко не наукоемкий процесс. Сложность заключается в финансировании данного мероприятия, которое тоже, по сути, является легко решаемой проблемой и зависит от энергичности местных органов управления. Мы за чистый воздух!
