Централизованное теплоснабжение в городах Украины

Вступление

За два десятилетия на Украине предлагалось множество рецептов спасения ЦТ, к сожалению, половинчатых и почти всегда недееспособных. Ни одна из программ украинского правительства по реабилитации ЦТ в период 2000–2013 годов не финансировалась и не была реализована, они были забыты. В эпиграфе статьи — картинка из известной сказки братьев Гримм о Крысолове*, который увёл и похитил детей жадных граждан города Гамельна, не заплативших ему за избавление от крыс. Так же скупая Украина сегодня лишается своих систем централизованного теплоснабжения, не инвестируя в их модернизацию в течение 30 лет.

Сегодня природный газ становится особенно опасен в роли основного топлива для ЦТ, он перестал быть просто топливом и стал элементом политической конъюнктуры. Поэтому Украине особенно нужен объективный диагноз состояния систем ЦТ на природном газе в городах, где они ещё остались, нужны прогнозы их развития на будущие десятилетия.

Двадцать с лишним лет властной политики реформ в секторе ЦТ дискредитировали эту отрасль. Тарифная политика государства разрушала горячее водоснабжение, дискредитировала экономику теплофикационных ТЭЦ, сделала банкротами большинство тепловых хозяйств в городах Украины. За два предыдущих десятилетия, когда в странах ЕС в модернизацию ЦТ инвестировались огромные средства, в уже изношенные системы ЦТ украинских городов инвестировались копейки. От состояния централизованного теплоснабжения сегодня прямо зависят жизни миллионов людей, их благосостояние сильно зависит от стоимости отопления и горячей воды, от качества этих услуг, от опасности оказаться зимой в замерзшем доме, как, например, однажды оказались жители города Алчевска холодной зимой 2006 года. На спасение Алчевска президент Ющенко бросил силы со всей страны, но даже вся Украина не смогла помочь замерзшему городу. Эхо событий в Алчевске ещё долго звучало в стране, звучит оно и сегодня.

Каждый год в начале осени проблемы с природным газом поднимают вопросы о состоянии ЦТ к центральной власти, но весной всё возвращается обратно. За 20 лет на Украине так и не появилось стратегии централизованного теплоснабжения, света в конце тоннеля по-прежнему не видно. Мы уже забыли о прошлом ЦТ, не понимаем текущего состояния, неясно видим его будущее.

Складывается впечатление, что централизованное теплоснабжение успешно развивается только в богатых странах Европы, имеющих долгосрочные стратегии их энергоэффективной трансформации на низкоуглеродной основе с использованием местных видов топлива и энергии.

Для получения целостной картины трансформации систем ЦТ в украинских городах за последние 30 лет в первой части статьи предлагается рассмотреть основные изменения в этот период, сделав диагноз и оценку основных проблем и угроз развития этой отрасли на Украине.

Во второй части статьи будут рассмотрены проекты реабилитации ЦТ, ранее реализованные и предлагаемые сегодня донорами, зарубежными банками и фондами для Украины. Станут ли эти разрозненные проекты частями общей стратегии модернизации ЦТ для страны — это пока ещё большой и неясный вопрос.

Третья часть статьи будет предлагаться как концепция развития теплоснабжения на Украине, в том числе централизованного теплоснабжения, и будет содержать основные тезисы. Где, когда и при каких условиях возможно развитие ЦТ? Возможна ли на Украине реализация условий эффективности ЦТ, обязательных для городов ЕС согласно 27-й Директиве. И могут ли процессы термомодернизации зданий, а также новые технологии производства тепла и горячей воды изменить ЦТ и насколько?

Краткая история ЦТ на Украине

Начало и становление централизованных систем теплоснабжения на Украине начиналось с города Киева со второй половины 1930-х годов, но основные системы в городах были построены в 1960–1970-х. С переходом на газ закрывались домовые и квартальные угольные котельные, основой ЦТ на Украине стали районные газовые котельные и теплофикационные ТЭЦ. Можно сказать, что развитие ЦТ в стране длилось более 40 лет и завершилось в 1990-х годах. За 45 лет в сотнях украинских городов была создана гигантская инфраструктура систем ЦТ из тысяч котельных и десятков теплофикационных ТЭЦ. В современном представлении в создание этой инфраструктуры прежним государством (СССР) было вложено более $ 250 млрд (420 городов, 42 теплофикационных ТЭЦ, 28 тыс. котельных, примерно 100 тыс. км тепловых сетей в двухтрубном исчислении до границ зданий).

Мало у кого вызывали сомнения достоинства украинских систем ЦТ на природном газе в 1960–1970-х годах, ведь эти системы в условиях централизованной экономики были самыми прогрессивными в мире и экономически весьма эффективными. Стоимость отопления и горячей воды были пренебрежимо малы, в домах всегда было тепло, а надёжности украинского теплоснабжения в этот период можно было только завидовать.

Но в начале XXI века в мире и на Украине многое изменились — стартовал непредсказуемый рост цен на углеводородное топливо и началось разрушение модели ЦТ, построенной при социализме. На смену централизованной экономике пришла экономика рыночная, что радикально изменило отношения между государством, муниципалитетами, компаниями централизованного теплоснабжения и потребителями. В течение двух десятилетий в стране последовательно и неотвратимо ухудшалась рентабельность предприятий ЦТ — сдерживание тарифов на тепловую энергию для населения при одновременном росте цен на газ лишило их средств на развитие и подвело к перманентному состоянию банкротства. Системы ЦТ на Украине эксплуатировались без инвестиций и модернизации более 60 лет и сильно постарели морально и физически, износ основных фондов намного превысил проектные отметки. Особенно сильно оказались изношены тепловые сети — основа систем ЦТ.

Последние 28 лет государственной политики субсидирования тарифов на тепловую энергию для потребителей в условиях рыночной экономики привели системы централизованного теплоснабжения украинских городов к необратимым последствиям — резкому падению сбыта тепловой энергии, потере рентабельности бизнеса, деградации сетевой инфраструктуры; потребители тепловой энергии начали массово отказываться от услуг ЦТ. Посмотрим на эти последствия через призму структурных потерь сбыта тепловой энергии потребителям.

Потеря промышленных потребителей

Промышленные предприятия Украины с ростом цен на энергоносители первыми начали быстро уходить от дорожающих услуг ЦТ, в период 1991–2010 годов отрасль потеряла более 20% сбыта тепловой энергии (от базы 1990 года). Промышленность, теряющая рынки с разрушением СССР, начала оптимизировать свои издержки, первым делом отказываясь от теплоснабжения объектов коммунального быта, используя сбросное тепло или вновь создаваемые котельные собственных нужд. Перевод промышленных теплофикационных ТЭЦ в коммунальную или частную собственность привёл к парадоксальным явлениям — города начали стоить коммунальные газовые котельные в зонах действия ТЭЦ, снижая их и без того невысокую тепловую нагрузку.

Потеря горячей воды

Второй от ЦТ уходила горячая вода, уходила медленно и долго. Бездумная политика государства с перекрёстным субсидированием населения в тарифах на электрическую и тепловую энергию за 25 лет постепенно привела к отказу большей части населения Украины от централизованного горячего водоснабжения (ГВС). Регулярные перебои с горячей водой и рост тарифов на горячее водоснабжение от газовых котельных заставили наших женщин сделать расчёты снижения стоимости горячей воды от квартирных электроводонагревателей по сравнению с ГВС от котельных. Сарафанное радио, простота и скорость установки собственного электробойлера при тарифах 24 коп. за 1 кВт·ч привели к завозу на территорию Украины из ЕС и продажам нескольких миллионов электроводонагревателей за 10–15 лет. Стихийно формирующийся рынок квартирных электроводонагревателей за 20 лет отобрал у отрасли ЦТ более 70% сбыта горячей воды.

Фактически, тарифная политика украинского государства способствовала появлению нового рынка товаров и субсидированию зарубежных производителей, выводу из эксплуатации тысяч мегаватт газовых котельных и ТЭЦ. 

На рис. 1 как пример показано падение спроса на горячую воду от ЦТ города Запорожье за десять лет.

Квартирные электроводонагреватели в тандеме с тарифной политикой украинского правительства уверенно выиграли соревнование за потребителя у централизованного теплоснабжения, у районных газовых котельных и ТЭЦ. Отрасль ЦТ плавно лишилась ещё около 25% сбыта тепловой энергии. Следствием снижения сбыта ГВС стало постепенное банкротство теплофикационных ТЭЦ и гибель украинской когенерации. Сегодня из 420 городов Украины только 20 городов имеют ГВС от районных котельных, да и то со снижением спроса в три-четыре раза от базы 1990 года. Потеря централизованного ГВС сопровождалась невосстанавливаемым разрушением сетей горячего водоснабжения, что сделало когенерацию экономически несостоятельной в большинстве городов Украины.

Банкротство теплофикационных ТЭЦ

Третьим падающим сегментом рынка ЦТ стало производство тепловой энергии от ТЭЦ. Отказ от горячей воды ЦТ населения и строительство газовых котельных в зонах действия ТЭЦ сделали когенерацию на теплофикационных ТЭЦ малорентабельной или вовсе нерентабельной. В проектах нашей компании при разработке схем теплоснабжения или муниципальных энергетических планов городов мы не раз предлагали закрыть часть существующих газовых котельных, повысив нагрузку на ТЭЦ (в Симферополе можно было спокойно закрыть 19 газовых котельных, в Краматорске — более 20 газовых котельных, в Саки, Киеве, Кременчуге — то же самое). Но сложившаяся разница интересов владельцев этих ТЭЦ с городскими администрациями и предприятиями тепловых сетей исключали предлагаемую оптимизацию ЦТ. Благодаря непрекращающимся реформам наших быстроменяющихся правительств в муниципальных монополиях сложились устойчивые псевдорыночные отношения разрушительного характера, прежде всего для систем ЦТ.

В итоге рентабельность газовых котельных падала пропорционально росту цен на газ, а рентабельность ТЭЦ — пропорционально снижению спроса на тепловую энергию. Сегодня большинство теплофикационных ТЭЦ уже приведены к банкротству, остальные ждёт та же судьба. Деревья умирают стоя.

Бегство потребителей ЦТ в автономное теплоснабжение

В последние десятилетия в большинстве городов Украины в зонах действия ЦТ быстро, с разрешения или без, идёт установка квартирных двухконтурных газовых котлов для отопления и ГВС — развивается автономное теплоснабжение, которое стало явной угрозой для самого существования ЦТ.

Работая по всей территории Украины, мы заметили, что первыми нарушителями «обета верности» ЦТ становились представители власти: мэры, их помощники, руководители предприятий тепловых сетей, депутаты, работники правоохранительных органов и бизнесмены. Именно они первыми начали процесс перехода к автономному теплоснабжению у себя дома. Ратуя на службе за сохранность ЦТ, они в своих домах и квартирах первыми устанавливали автономные котлы, на своём примере убеждаясь в резком снижении стоимости теплоснабжения и повышении его качества. Для малоимущих, пенсионеров и других граждан, далё- ких от власти, этот переход был запрещён рядом регуляторных решений правительства Украины на самом высоком уровне. Так сложился украинский парадокс «насильственной популярности» ЦТ для небогатых граждан.

Несколько (более сотни) городов и населённых пунктов Украины, где к власти пришли «неправильные» мэры, перешли на автономное теплоснабжение, полностью отказавшись от ЦТ. Небо не упало на землю, и было бы важно сделать комплексный анализ растущего опыта этих городов и последствий такого перехода для всего государства — сделать быстрый аудит этих городов и новых систем теплоснабжения, их количества, качества и перспектив развития автономного теплоснабжения на Украине.

Скажу, что в зоне автономного теплоснабжения городов и зданий находится более 87% территории ЕС, и эта зона постоянно растёт. Этот факт почему-то замалчивается, и к европейскому опыту необходимо приглядеться повнимательней. В национальной стратегии теплоснабжения Украины, её городов, системы автономного теплоснабжения должны занять своё место, понятное для всех — власти, предприятий тепловых сетей и, главное, потребителей. Примерно 20% сбыта тепловой энергии (по базе 1990 года) уже ушло из баланса систем ЦТ по Украине за эти годы в сектор автономного теплоснабжения — этот процесс продолжается ежедневно. Процесс этот носит невидимый для общества характер, власть и депутаты этот процесс ругают, но он неумолимо идёт. Наши контрольные расчёты для зданий, утеплённых на 70–80%, показывают экономическую неизбежность перехода объединений совладельцев многоквартирных домов (ОСББ) на автономное теплоснабжение — потери в сетях ЦТ станут соизмеримы с потребностью утеплённых зданий в тепловой энергии. Анализа этой проблемы в масштабах государства не существует, пока в СМИ имеются только крайности — или ЦТ, или автономное теплоснабжение, или термомодернизация с возобновляемой энергетикой.

Если учесть, что в странах ЕС доля ЦТ не превышает 13%, остальное — автономное теплоснабжение, то правительству нужно сделать оценку реальных рынков ЦТ и автономного теплоснабжения для Украины с учётом их развития в ближайшие десятилетия.

Новые угрозы ЦТ на Украине

Современные технологии и стратегии отопления и охлаждения стран ЕС для будущих десятилетий стали новым вызовом для существующих систем ЦТ, ещё более сужая зоны их действия, зоны их финансовой рентабельности и энергетической эффективности. Но главной угрозой или вызовом для ЦТ сегодня является термомодернизация зданий.

Современные технологии и материалы утепления зданий позволяют, в среднем, в пять-десять раз снизить потребность в тепле для зданий в городах и населённых пунктах Украины. Директива ЕС 31/2010 о термомодернизации зданий основана на массовом переходе к стандартам энергоэффективности зданий Passive House или даже Nearly Zero-energy. Эта Директива обязательна для выполнения во всех странах Евросоюза и для Украины. Её выполнение за 20 следующих лет снижает нагрузку систем ЦТ примерно в восемь-десять раз, и это будет уже не ЦТ в том виде, как мы его понимаем сегодня.

Термомодернизация зданий, как основной курс государства в освобождении от углеводородной зависимости, заставляет нас пересмотреть стратегическую роль ЦТ на Украине. Надо ясно очертить масштабы и время действия зон ЦТ в городах на ближайшие 20 лет — где ЦТ будет сохранено, а где в нём нет или не будет потребности. Это важно для городских администраций и инвесторов — куда в ближайшее десятилетие направить потоки инвестиций, в какие инфраструктуры?

На рис. 2 приведена эволюция требований к потребности в энергии зданиями Германии за 60 лет. Украине, её городам и гражданам крайне нужен подобный анализ, нужна стратегия развития теплоснабжения, связанная со стратегией термомодернизации зданий.

Неизбежно одно — по мере развития процессов термомодернизации зданий зоны действия ЦТ и сбыт тепловой энергии от теплосетей будут неуклонно сокращаться, и в стратегии теплоснабжения Украины и её городов это должно быть рассчитано и определено. Новой угрозой ЦТ стало быстрое развитие возобновляемой энергетики. Лучшим доказательством серьёзности этой угрозы является принятие Евросоюзом новой «Стратегии отопления и охлаждения городов и зданий» [7]. Эту европейскую Стратегию наглядно демонстрирует новая шкала эффективности технологий отопления и ГВС, приведённая в табл. 1.

Почти всё (95%) централизованное теплоснабжение Украины и её горячее водоснабжение, согласно новой Стратегии отопления и охлаждения ЕС, сегодня находится в зонах C и D, то есть в зонах наименьшей энергетической эффективности из всех существующих технологий. Такое стратегическое расхождение украинской и европейской систем теплоснабжения не случайно — последние 30 лет Украина подменяла реальную модернизацию быстро стареющих основных фондов теплоснабжения непрекращающейся болтовнёй о реформах.

Сегодня банки уже перестали инвестировать в проекты ЦТ на основе угля, дизельного топлива и мазута, не за горами отказ от финансирования проектов на природном газе. Теперь ни один банк не будет кредитовать проекты газовой когенерации на Украине. Трудно представить дальнейшее развитие украинских систем ЦТ на углеводородном топливе — его просто не будут финансировать банки. Маятник мировых финансовых технологий качнулся в другую сторону — в сторону технологий, обеспечивающих так называемое «устойчивое развитие» и снижение выбросов парниковых газов.

В соответствии с Директивой 2012/27 ЕС «Об энергоэффективности» система централизованного отопления считается эффективной, если она использует 50% энергии от источников возобновляемой энергии либо 50% сбросного тепла промышленных предприятий или сбросного тепла бытовых стоков, либо 75% когенерации, либо 50% комбинации перечисленных источников.

Так, например, Дания к 2035 году планирует получать 100% тепловой и электрической энергии из возобновляемых источников. ВИЭ будут вырабатывать более 100% потребляемого в стране электричества. Кроме того, централизованное теплоснабжение Дании к 2030 году на 90% будет обеспечиваться источниками энергии, «отличными от угля, нефти и газа». А из статьи [8] можно получить представление, каким Шведское энергетическое агентство (Energimyndigheten) видит теплоснабжение зданий своей страны.

Резюме или диагноз состояния систем ЦТ городов Украины

За 30 последних лет централизованное теплоснабжение на Украине существенно сократилось и продолжает терять потребителей. Снижение объёмов отпуска тепловой энергии предприятиями тепловых сетей в этот период уменьшилось примерно на 60–70% (экспертная оценка). Наибольшее снижение спроса произошло в секторе централизованного горячего теплоснабжения, в большинстве украинских городов отпуск горячей воды от котельных уже прекращён, в остальных городах отпуск горячей воды постоянно снижается.

Страны ЕС, использующие системы ЦТ, вложили в их модернизацию за последние 30 лет более 80 млрд евро, углеводородное топливо последовательно вытесняется мусором, биотопливом, сбросным теплом. Широкое развитие получила когенерация (в системах ЦТ городов ЕС сохранились потребители горячей воды), традиционные газовые котлы заменены на конденсационные, тепловые сети переведены на предизолированные трубопроводы, большое распространение получили пластиковые трубопроводные сети.

На Украине, в отличие от стран ЕС, за последние 30 лет не было необходимых инвестиций в модернизацию систем ЦТ, даже при замене старых котлов на новые, использование конденсационных котлов не осуществлялось. Особенно сильно изношены теплофикационные ТЭЦ и тепловые сети, потери тепловой энергии на источниках и в сетях на Украине — наибольшие в Европе. Существующие схемы подключения потребителей (элеваторные узлы) не обеспечивают погодной адаптации, что приводит к значительным потерям тепловой энергии у потребителей.

Деградация систем централизованного теплоснабжения на Украине с 1990 по 2020 годы обусловлена главным фактором — ошибочной политикой государства в этом секторе, отсутствием долгосрочной национальной стратегии сохранения и развития систем ЦТ, включая её тарифные, технические, финансовые и законодательные аспекты. Следствием этой ошибочной политики стало невыполнение всех правительственных программ, связанных с поддержкой и развитием центрального теплоснабжения на Украине в период 1995–2018 годов. По сути, государство самоустранилось от развития стареющих систем ЦТ, переложив эту работу на городские администрации.

Отсутствие национальной стратегии, целевых ориентиров развития и недостаток средств и квалификации не позволило городским администрациям осуществлять энергетическое планирование в секторе ЦТ на муниципальном уровне. Стало очевидным отсутствие методологической базы для переноса опыта стран ЕС, особенно при разработке схем теплоснабжения. «На полку» легли схемы теплоснабжения 240 городов, разработанных в период с 2008 по 2013 годы [9]. Этот процесс разработки бесполезных схем теплоснабжения продолжается и сегодня.

Кстати, в практике западных стран нет аналогов наших схем теплоснабжения и подобной методологии, рождённой в период начала 1970-х годов, в период действия законов централизованной экономики и бурного роста систем ЦТ старого поколения. Развитие центрального теплоснабжения требует очень больших денег, а сегодня ни государство, ни города уже давно не могут способствовать инвестиционной привлекательности предприятий тепловых сетей с их растущей задолженностью, техническими и финансовыми проблемами.