О выборе основополагающих принципов организации работ в сфере энергосбережения

О выборе основополагающих принципов организации работ в сфере энергосбережения К.т.н. А. А. Гришан По данным Института энергетической стратегии Минэнерго РФ [1], с учетом имеющихся в распоряжении общества природных ресурсов, энергетический сектор в координатах «экономика-энергетика-экология» не может быть доминирующим фактором устойчивого развития в долгосрочной перспективе.

Вместе с тем, хозяйствующие субъекты, ориентированные на успешный бизнес, не могут при планировании успеха обойти вниманием тот факт, что, чем больше выпущено товаров или произведено работ (услуг) при равном энергопотреблении, тем лучше соотношение «выручка/затраты». Для потребителей, в свою очередь, важен показатель эксплуатационной I энергоемкости готовой продукции. Совокупность множества частных успехов, основанных на эффективном энергопотреблении в различных сферах экономики, формирует в конечном итоге устойчивое развитие региона. Если при этом иметь в виду, например, жилые здания, как вид продукции, то можно распространить этот тезис на долгосрочную перспективу — на 50 и более лет.

В связи с этим представляется, что энергосбережение может рассматриваться в качестве фактора, объединяющего основные координаты устойчивого развития в единую систему, а также способствующего достижению его целей. Однако новизна предполагаемой системообразующей роли для энергосбережения требует уточнения некоторых отправных позиций в целях упорядочения подходов к планированию работ и анализу результатов.

Одним из факторов достижения максимальной эффективности управленческих решений и корректного сопоставления результатов является единство используемых терминов и полнота их определений. Например, в теплоснабжении этому во многом может способствовать единство определений терминов «система» и «работоспособность», отсутствующее сегодня.

Самое общее определение [3] системы, как «множество связанных действующих элементов», позволяет включать в нее большое разнообразие составляющих, в том числе по формальным признакам. А представление о том, что «внешней средой для системы теплоснабжения являются потребители разных типов (газовые, электрические, водопроводные сети); погода; новые застройщики…» выносит потребителей за рамки системы, отождествляя их с внешними возмущающими воздействиями, например, природными.

Приведенное в [4] определение системы теплоснабжения, как «совокупность объединенных общим производственным процессом источников тепла и (или) тепловых сетей города (района, квартала), населенного пункта, эксплуатируемых теплоснабжающей организацией ЖКХ, получившей соответствующие специальные разрешения в установленном порядке», также не может считаться исчерпывающим.

Приведенная формулировка оставляет впечатление, что до введения лицензирования (1994 г.) в стране не было «систем коммунального теплоснабжения». Кроме того, из нее следует, что потребители не объединены с «источниками тепла» и «тепловыми сетями города (района, квартала), населенного пункта» общим процессом.

В связи с этим возникает ряд вопросов: для кого же тогда создавались котельные и тепловые сети; по каким параметрам определяется потребность такой системы в топливе; кто оплачивает ее содержание и оценивает качество работы; не является ли она в сформулированном виде подобной лошади барона Мюнхгаузена; не по этой ли причине централизованное тепло снабжение в России пришло к упадку.

Технически процесс теплоснабжения объединяет в себе источники тепловой энергии (ТЭЦ, котельная, бойлер), устройства передачи и преобразования энергии (трубопроводы, теплообменники) и потребителей (гражданские здания, теплопотребляющее оборудование и технологии). Отсутствие любого из этих компонентов исключает саму возможность тепло снабжения: либо не выполняются необходимые функции — при отсутствии теплоисточников или устройств передачи теплоты; либо отсутствует потребность и цель процесса — при отсутствии объекта теплоснабжения.

Следовательно, теплоисточники, тепловые сети и потребители являются основными и обязательными компонентами системы. Они вовлекаются нами в процесс теплоснабжения потому, что без их взаимодействия теплоснабжение просто не осуществимо либо не имеет смысла.

Сообразно характеристикам потребителей (мощность тепловой нагрузки, наличие систем регулирования и др.) формируются параметры процесса теплоснабжения и его цель, являющаяся конечным (полезным) результатом. Например, для отопления гражданских зданий — это обеспечение климатических условий в отапливаемых помещениях согласно требованиям СНиП, а в горячем водоснабжении — обеспечение требуемой температуры воды. И в отоплении, и в ГВС дополнительным условием является надежность теплоснабжения, т. е. — в нужном объеме и в нужное для потребителя время. Все это должно обеспечиваться рационально выбранной мощностью теплоисточников и конструкцией тепловых сетей.

Восполнив упомянутые выше пробелы, получим (как вариант) определение, созвучное с определением термина «электроснабжение», приведенное в ГОСТ 23 875–88: Система коммунального теплоснабжения — это совокупность теплоисточников, тепловых сетей и потребителей города (района, квартала), населенного пункта, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования, распределения и потребления тепла при общем управлении этим режимом.

Представляется, что такая формулировка в большей степени соответствует понятию системы [5] как «множество закономерно связанных между собой элементов, представляющих собой целостное образование, единство».

Естественно, что техническая система такого состава должна иметь адекватное управление, от качества которого зависит ее «работоспособность». Широко практикуемое представление о работоспособности по фактам горения топлива в топках котлов, вращения крыльчатки дымососа, подачи горячей воды в тепловую сеть и т. п. чаще всего не характеризует истинную работоспособность оборудования и, тем более, системы в целом [2]. Согласно [6], эксплуатационные характеристики работоспособной системы (оборудования) должны соответствовать «…установленным нормам и правилам, а также требованиям технической, проектной и конструкторской документации». Подчеркнем, это требование по обеспечению работоспособности нормализованной системы — такой, у которой параметры соответствуют требованиям нормативных документов. Параметры оптимизированной системы предусматривают переход ее качественного состояния на более высокий уровень в целом или по отдельным элементам.

Другой, весьма важной отправной позицией является, на наш взгляд, определение основных положений (принципов), которыми следует руководствоваться при организации работ по энергосбережению для получения максимально высокого конечного результата в рассматриваемой системе теплоснабжения или иной энергопотребляющей системе (объекте).

Во-первых, необходимо определить роль энергосбережения в системе факторов устойчивого развития территории или предприятия. Качественная оценка с этих позиций Программы социально-экономического развития Приморского края показала [7], что из 21 ее стратегии результаты, как минимум, 15 стратегий зависят от эффективности использования энергоресурсов. Например, потенциал энергосбережения Приморского края 1999;2002 гг., оцениваемый в 2,27−2,57 млн т у.т. в год, не может не оказывать отрицательного влияния на тарифы, на платеже способный спрос, на конкурентоспособность то варов и услуг. Этому в значительной мере способствует отчетно-статистический метод нормирования удельных расходов ТЭР во всех сферах экономики. Особенность этого метода состоит в том, что в подавляющем большинстве случаев нормирование удельных расходов энергоресурсов на выпуск продукции в планируемом году проводится, исходя из факта потребления энергоресурсов в году прошедшем, включая потери и нерациональное использование.

Реализация потенциала энергосбережения за счет перехода к нормированию на основе нормализованных энергобалансов, получаемых инструментальными методами, будет способствовать нормализации положения не только в экономической сфере за счет снижения энергопотребления. Одновременно будет снижено техногенное давление на природную среду. На пример, объемы выбросов будут снижены почти на 25% за счет сокращения объемов сжигаемого топлива, что улучшит условия жизни населения в местах его добычи и использования. По совокупному положительному результату, который не исчерпывается приведенными примерами, можно ожидать положительных демографических изменений — повышение привлекательности территории для заселения и других.

Приведенные примеры позволяют говорить о системообразующей роли энергосбережения в устойчивом развитии территории. Утрата энергетическим сектором доминирующей роли в долгосрочном устойчивом развитии в условиях ограниченных природных ресурсов усиливает значение энергосбережения и позволяет отнести его к доминирующим факторам, что является одним из основополагающих принципов организации работ в сфере управления энергосбережением.

Во-вторых, имея конечной целью повышение делового успеха технической (управляемой) системы, управляющая система не может ограничиваться получением эпизодических или односторонних оценок ее состояния. Как показывает практика Приморского края [2], решение частных задач в теплоснабжении не может привести даже к нормативно полезному конечному результату, не говоря уже о максимально возможном. Даже, если это весьма ответственные задачи топливоснабжения при подготовке к очередному отопительному сезону. Финансирование ремонтов котельных и тепловых сетей по остаточному признаку сопровождается возникновением «критических» ситуаций в 50% случаев при полностью сформированных запасах топлива не только потому, что некоторое изношенное оборудование не выдерживает нагрузки. Кроме прогрессирующего ухудшения состояния энергетических элементов системы значительный отрицательный вклад в ее работу вносит преимущественно косметическая подготовка или отсутствие даже таковой у большей части потребителей. Едва ли модернизация котельных и тепловых сетей Приморского края или абсолютное обеспечение топливом смогут экономически эффективно компенсировать сверхнормативные потери жилого фонда, доля которых в потенциале энергосбережения 1999;2002 гг. составляла 58−66%.

Опыт получения положительных результатов от решения частных задач на отдельных видах оборудования (модернизация топливосжигания, применение пластинчатых теплообменников, частотно-регулируемого привода и т. п.) безусловно заслуживает внимания и распространения. Однако эти достижения, даже сконцентрированные на одной котельной, едва ли могут привести к серьезному улучшению теплоснабжения, если эта котельная работает на сети, изобилующие утечками теплоносителя, а тепловая защита отапливаемых зданий не соответствует требованиям СНиП II-3−79*.

Точно так же — нельзя рассчитывать на максимальный успех, совершенствуя в здании только его тепловую защиту или систему розлива теплоносителя. Значительные резервы скрыты в регулировании теплопотребления.

Таким образом, мы приходим к выводу о необходимости системного подхода к объектам энергоснабжения и энергопотребления, если хотим получить максимальные положительные результаты. Этот принцип, на наш взгляд, является вторым (по порядку обсуждения) из основополагающих принципов энергосбережения.

В качестве третьего принципа предлагается [9] использовать организацию и ведение учетной политики (в части движения ТЭР), отвечающей целям рационального и эффективного использования топлива и энергии. Она должна быть организована и должна проводиться совместно энергетической и экономической службами управляющей системы предприятия (муниципального образования, региона). Неотъемлемой частью учетной политики являются организация систематического мониторинга (оценка фактического состояния) и диагностики (прогноз состояния) энергопотребляющих объектов (систем) на всех этапах жизненного цикла на основе анализа энергобалансов, получаемых инструментальными методами.

Прерогативы этого принципа — выявление причин несовпадения фактических результатов работы системы в целом и отдельных ее элементов с желаемыми, формулировка и решение проблем, оценка ожидаемых и учет реально по лученных эффектов от энергосбережения.

Каждый этап мониторинга должен завершаться диагностикой полученных результатов, которыми следует руководствоваться при формулировке проблем. Они могут быть сформулированы в различных аспектах — техническом, экономическом, социальном, экологическом и др. Однако решение этих проблем в любом случае должно быть направлено в первую очередь на нормализацию (приведение к нормативам) или оптимизацию (переход на качественно более высокий уровень) потребления топлива и энергии.

Оценка ожидаемых результатов, оценка выполнения целевых функций по показателям работоспособности, оценка состояния системы во взаимодействии с другими сферами общества позволяют судить об эффективности управленческих решений. Обязательность таких оценок входит в число приемов учетной политики на разных этапах ее реализации. Завершением цикла учетной политики (годового, квартального и т. п.) является корректировка издержек с учетом изменения энергетической составляющей в себестоимости продукции (работ, услуг) и прогнозные (диагностические) оценки позиций хозяйствующего субъекта в соответствующих сферах экономики. Роль системности в достижении качественного теплоснабжения иллюстрируется схемой причинно-следственных связей развития кризиса (см. рис. 1), построенной по результатам исследований [2]. Здесь кроме аспектов, отражающих техническое состояние системы теплоснабжения и их последствия, присутствуют аспекты взаимодействия с потребителями и их реакция (сигналы обратной связи). Показаны также элементы учетной политики (тонированы), на основе которых формируются управленческие решения.

В ранее рассмотренных нами материалах по эксплуатации (в определениях по ГОСТ 26 866–83, ГОСТ 18 322–78 и [6]) оборудования на электростанциях Приморья [2] не обнаружено принципиальных различий в организации работ теплотехнического и электротехнического оборудования или в организации учетной политики в части движения ТЭР. Эти две сферы деятельности имеют единое управление в техническом (гл. энергетик) и финансово-экономическом (гл. бухгалтер, ПЭО, ПТО) аспектах, что обеспечивает им одинаковые недостатки управления организацией эксплуатации. Следовательно, есть основания утверждать, что приведенная схема принципиально может быть применена к оценке развития кризиса управления не только в тепло-, но и в электроснабжении с вариацией отдельных блоков применительно к специфике энергоресурса. Для электроснабжения из нее следует изъять центральные блоки и блоки регулирования оплаты за тепло снабжение (выделены красным пунктиром), дополнив схему особенностями определения объемов электропотребления при утрате электросчетчиков у населения.

Для удобства организации работ по энергосбережению на основе названных принципов, для оценки эффективности управленческих решений и результатов работ, возможные варианты организации работы представлены в виде карты и ранжированы по 5-балльной системе, (рис. 2). В карте учитываются также аспекты мотивации энергосбережения и инвестиционная политика. Представляется, что высший ранг карты может быть использован для оценки соответствия энергетической политики Муниципального образования (региона) целям устойчивого развития.

Практика проведенных автором обследований и анализа материалов по эффективному использованию ТЭР показывает, что эффективность организации и результативности работ в сфере энергосбережения в массе предприятий, организаций и Муниципальных образований Приморского края соответствует нулевому и первому уровням матрицы. Некоторые предприятия и муниципальные образования по отдельным позициям достигают четвертого, а иногдапятого уровней. Например, наличие в ЗАТО «г. Большой Камень» Программы энергосбережения и 100% оснащение теплосчетчиками котельных и ЦТП позволяет отнести «энергетическую политику» и «мотивацию энергосбережения» к пятому уровню. По остальным направлениям организация работ может быть отнесена к четвертому уровню.

энергосбережение теплоснабжение учетный.

Обсуждение доклада МИРЭС «Энергетика России и мира в 21-м веке». «Энергетик», № 11, 2000. С. 6−9.

Баринов Е.М., Гришан А. А. О природе кризиса в «критических» регионах. // Новости теплоснабжения. № 2, 2003. — С. 22−29.

Семенов В. Г. Управление теплоснабжением // Новости теплоснабжения. 2003. № 2. С. 31−39.

Типовая инструкция по технической эксплуатации тепловых сетей коммунального хозяйства. // Госстрой РФ. М.: 2000. — С. 7.

ГОСТ Р 51 750−2001 «Энергосбережение. Методика определения энергоемкости при производстве продукции и оказании услуг в технологических энергетических системах. Общие положения».

Положение о лицензировании деятельности по обеспечению работоспособности электрических и тепловых сетей. (Утв. постановлением Правительства РФ от 05.04.01 г. № 267).

Гришан А. А. Энергосбережение в социально-экономическом развитии Приморского края. // Вестник ДВОРАН. 2002. № 2. С. 80−92.

Гришан А.А. «Энергосбережение в строительстве». Владивосток. Изд-во ДВГУ. 2000. — 224 с.

Баринов Е.М., Гришан А. А. Жилищно-коммунальное хозяйство — до реформы и после. Проблемы и решения //Новости теплоснабжения. 2002. № 6. — С. 3−8.