Как выжить муниципальному теплоснабжению, или Будем здоровы!

А.Р. Ексаев
М.Г. Шумяцкий
ИВЦ "Поток"

июль 2002 г.

Тот факт, что для России, - огромной северной страны, - теплоснабжение является одним из факторов выживания, вряд ли является новостью для уважаемых читателей. Учитывая специфику нашей аудитории, можно не сомневаться и в том, что не вполне "здоровое" состояние этой ключевой отрасли в целом по стране также не является большим секретом.

Подробный анализ причин нынешнего кризисного состояния теплоснабжения в России и путей выхода из него займет не одну сотню страниц, да и место им, пожалуй, не столько в публикации формата статьи, сколько в национальной программе реформирования энергетики (которой, как ни странно, до сих пор нет) - внятной, детальной, имеющей статус закона.

Теория управления предполагает два принципиально различных способа выработки управляющих воздействий, применяемых в зависимости от режима функционирования объекта. В инженерных системах эти способы называются "оптимальное управление" и "аварийное управление", в военной науке - "стратегия" и "тактика", и т.д., аналогии есть и в бизнес-процессах, и в экономике, и в менеджменте. Из названий становится понятно, чем и как эти способы управления принципиально отличаются. И неспециалисту интуитивно понятно, что пытаться применить "стратегические", оптимизирующие управляющие воздействия на аварийную систему, которая дрожит от перенапряжения и вот-вот взорвется - нонсенс. Тут не до жиру - объект надо как-то быстро перевести в состояние, пусть нерациональное и неэффективное с точки зрения "штатных" критериев оценки, но хотя бы допустимое и минимально устойчивое. Тогда можно "перевести дух", спокойно разобраться в причинах проблем и имеющихся инструментах, после чего приступать к выработке и осуществлению "оптимизирующих" воздействий.

В частности, применительно к теплоснабжению в целом, следует, на наш взгляд, также различать два "уровня" решения проблемы приведения отрасли в устойчиво жизнеспособное и эффективное состояние.

Первый - это "верхний", "стратегический" уровень управления, связанный с длительным процессом реформирования системы экономических взаимоотношений субъектов энергетики с государством и обществом, выработки законодательной базы для этих отношений и построением исполнительной вертикали, обеспечивающей надежное функционирование всей системы теплоснабжения.

Второй - это "нижний", "оперативный" уровень управления, который, в отличие от первого, имеет не столь глобальный характер и лежит в сфере более прикладной и практической; он осуществим практически везде "на местах" и не зависит напрямую от скорости и качества принятия решений на "верхнем" уровне.

В смысле применимости двух описанных моделей управления, с теплоснабжением у нас в стране в целом ситуация аварийная, или почти аварийная. Оно еще как-то "дышит", но уже "дрожит от перенапряжения". Ни в коей мере не умаляя заслуг грамотных энтузиастов-хозяйственников кое-где "на местах", делающих все от них зависящее, чтобы не дать окончательно развалиться местной энергетике и даже как-то "поднимающих" отрасль, все-таки следует признать, что в подавляющем большинстве муниципальных образований, в особенности небольших, теплоснабжение находится в критическом состоянии и грозит чередой коллапсов. Политическая и экономическая компоненты процесса реформирования - суть уровень оптимального управления. Сейчас же для "умирающих" систем теплоснабжения задача стоит - просто выжить, что подразумевает локальное, "кризисное" управление. Его основной принцип - срочное применение (в совокупности или по отдельности) простых, эффективных и быстро окупаемых мероприятий, реализация которых никак или почти никак не связана с глобальным реформированием отрасли и системы экономических взаимоотношений.

Перечень таких мероприятий может быть достаточно широким и касаться всех ступеней цикла выработки и потребления тепловой энергии - от генерирующих мощностей до механизмов расчета за отпущенное и потребленное тепло.

Одним из наиболее критичных звеньев технологической цепочки с точки зрения аварийности и непроизводительных затрат (восстановление и ремонт, большие сверхнормативные потери тепла) являются муниципальные распределительные сети теплоснабжения и горячего водоснабжения. Суммарная реальная выработка тепла по стране значительно превышает суммарную реальную потребность в нем. Это соотношение справедливо, за очень редким исключением, практически для любого региона и населенного пункта. То есть сумма тепловой энергии (оцененной не в рублях, а в Гкал), отпущенной с местных и централизованных источников тепла, - котельных и ТЭЦ, - существенно больше, чем сумма тепла, реально полученная потребителями. Куда же все это девается, спросите вы? А в никуда!

Львиная доля этих потерь затрачивается на таяние снега зимой по причине "никакой" теплоизоляции: по прогалинам на свежевыпавшем снеге всякий шпион безошибочно "срисует" все теплотрассы почти в любом населенном пункте. Это раз.

Главный диспетчер теплосети (АО-энерго или муниципальной, все равно) каждого второго города скажет вам по большому секрету, что в последний (предпоследний, и т.д.) отопительный сезон "вошли" и из него "вышли" с десятком-другим свищей - только тех, по которым известно, что они есть, - а сколько неидентифицированных? Через них утекает не только тепло, а еще и химочищенный теплоноситель. Кто не верит - посмотрите на цифры ежесуточной подпитки на теплоисточниках, если вам их покажут. Уже не говоря о том, что в большом количестве населенных пунктов в силу старых проектных решений или по причине полностью вышедших из строя трубопроводов ГВС система теплоснабжения эксплуатируется в открытом режиме (то есть, горячий водоразбор идет непосредственно из систем отопления). Это два.

В то время как несчастные обладатели квартир, расположенных по пути теплотрассы "на хвосте", мерзнут, жгут газ и электроэнергию, устанавливают дополнительные секции батарей отопления и пьют водку в безуспешных попытках согреться, их счастливые собратья, расположенные "ближе" к источнику, всю зиму живут с открытыми окнами на радость голубям и увеличивают энтропию Вселенной прямым обогревом атмосферы Земли. Причина? Да любой слесарь из РЭУ доходчиво объяснит, что, мол, "падение напора", "сеть разрегулирована", "наладка нужна". И еще много всяких слов добавит. Это три.

Главные причины, обусловливающие запредельно низкий уровень энергоэффективности муниципального теплоснабжения, обозначены. Есть еще масса "мелочей", как то: "удачные" комбинации полотенцесушителей с вытяжной вентиляцией, подпитка окружающих водоемов горячей водой в непотребном количестве из кранов через канализацию, подогрев окружающей среды сквозь щели и другие строительные изъяны… Но в конечном итоге эти "мелочи", при правильной постановке дела, могут быть платным средством самовыражения личности: хочешь обогреть голубей на крыше и крыс в канализационном коллекторе - заработай денег и купи им немного тепла.

Возвращаясь к теплосетям: попробуем сформулировать перечень простых и эффективных мер, которые можно предпринять быстро и сравнительно недорого, чтобы хоть как-то стабилизировать ситуацию:

 Диагностика состояния труб и изоляции (в первую очередь в районах повышенной аварийности) и принятие на этой основе аргументированного решения о срочной плановой замене участков в критичном предаварийном состоянии. Существуют и многократно апробированы недорогие и эффективные методы диагностики теплотрасс, не требующей их вскрытия (конкретных примеров не приводим, чтобы избежать обвинений в тенденциозной рекламе; кто ищет - тот всегда найдет). Попутным эффектом от инженерной диагностики является сбор данных для математического моделирования сети (см. ниже).
 

 Расчет гидравлического режима сети по присоединенным нагрузкам на математической модели, с определением участков, подлежащих замене или реконструкции по критериям гидравлики, то есть - участки с превышением падения напора в номинальном режиме. Компьютерное математическое моделирование тепловых сетей уже давно не новость, соответствующее программное обеспечение существует и применяется уже более двух десятков лет, постоянно совершенствуясь (примеров много, авторы имеют моральное право в данном случае на "саморекламу" - это подсистема гидравлических расчетов и моделирования тепловых сетей в составе комплекса "CityCom", разработка ИВЦ "Поток", Москва).
 

 На основании комбинированного анализа результатов диагностики (п.1) и математического моделирования (п.2) - составление графиков (последовательности) замены и реконструкции тех или иных участков теплосети. То есть - в первую очередь трубы надо менять там, где в текущий момент времени высока степень износа и плоха гидравлика, причем менять так, чтобы одновременно исправлять и то, и другое.
 

 Собственно замена и/или реконструкция "критичных" участков должна производиться с обязательным применением относительно недорогих и эффективных технологий, гарантирующих антикоррозионную устойчивость не менее чем на 25-30 лет. Удельная себестоимость в расчете на год эксплуатации будет в этом случае существенно ниже, чем простая "дешевая" замена на то же самое со сроком жизни от 4 до 7 лет.
 

 Отдельного упоминания заслуживает необходимость применения мер электрохимической защиты и специальной антикоррозийной обработки на участках трубопроводов средней степени изношенности, что позволит вместо их полной замены (сейчас или в ближайшем будущем) просто продлить срок их полезной эксплуатации на 5-10 лет.
 

 Обязательное проведение наладочных мероприятий (регулировка гидравлического режима) в сети путем установки дроссельных диафрагм и элеваторных узлов на абонентских вводах по результатам расчета и математического моделирования сети (проще и дешевле всего осуществлять эти расчеты "попутно", на тех же программных средствах, о которых шла речь выше). Результатом будет максимально эффективное распределение по присоединенным нагрузкам тепла, поступающего в сеть с собственных источников или покупаемого "извне". То есть - качественное выполнение обязательств перед потребителями при существенной экономии топлива (средств) и обеспечении резерва мощности.
 

 Инвентаризация и паспортизация сетей, их оборудования, характеристик источников и подключенных нагрузок на основе постоянно актуализируемой информации, с ведением компьютерных журналов выполняемых плановых и аварийных работ, регистрацией в базе данных всех повреждений и аварий. Современные инструментальные системы позволяют вести такие базы данных на основе наглядного графического представления схем сетей и технологических узлов (в частности, именно такая организация графической и технологической информации лежит в основе ИГС "CityCom", упомянутой выше). Оперативное получение и анализ актуальной информации, содержащейся в базе данных паспортизации, позволяют значительно повысить качество управления теплоснабжением, обоснованно составлять графики проведения ППР, формировать технические условия на подключения и реконструкции объектов, решать многие диспетчерские и производственно-технические задачи.

Вот перечень первоочередных мер, которые позволят привести теплоснабжение, в особенности муниципальное, из критического в приемлемое "равновесное" состояние и обусловят "перевод больного из реанимации в палату общего режима".

Законный вопрос - на какие деньги? Вообще-то на него лучше смогут ответить специалисты по схемам инвестиционного и бюджетного финансирования, однако и мы попробуем поупражняться в предположениях.

Каждое из перечисленных мероприятий может быть осуществлено за короткое время и качественный эффект дает сразу после проведения. Что касается эффекта количественного, то есть срока окупаемости, то при грамотном подходе он не превышает двух-трех лет, а в среднем полтора-два года. Это происходит за счет резкого снижения аварийности, уменьшения собственных теплопотерь на реконструированных участках до нормативных значений и стабилизации их на этом уровне, экономии удельных затрат на отпуск 1 Гкал потребителю с учетом стоимости выработки и транспортировки тепла, повышения надежности и управляемости. Небольшие сроки окупаемости делают привлекательными даже коммерческие кредиты на эти цели под гарантии бюджета.

В ряде случаев часть упомянутых мероприятий не требуют никаких или почти никаких вложений. Например, если речь идет о ремонтных работах по ликвидации аварии, связанных с разрытиями и вскрытием теплотрассы. Ведь эти работы сами по себе в любом случае неизбежны, так почему бы прямо в ходе этого ремонта не провести хотя бы минимальных, простых мероприятий по защите от коррозии и диагностике данного и "соседних" участков? Удорожание будет незначительным, а эффект существенно выше.

Целесообразно применение эффективных схем выполнения комплекса перечисленных мероприятий, совмещенного с плановыми и аварийными ремонтами теплосетей. При этом выглядит разумным привлечение кредитов не на проект модернизации целиком, а лишь на покрытие разницы в стоимости программы обычной замены аварийных участков (которая в любом случае неизбежна) и программы такой замены с попутным проведением всех или хотя бы некоторых из рассмотренных мероприятий. В этом случае окупаемость вложений может составлять несколько месяцев.

Возможно, кто-то раскритикует этот подход, и, может быть, даже аргументированно, а кто-то предложит еще более простые и эффектные меры. В любом случае, тут есть, над чем подумать. Только вот времени на раздумья уже, кажется, нет.