Предисловие
Отсутствие общей стратегии развития теплоснабжения для городов Украины привело к постепенной деградации централизованного теплоснабжения (ЦТ). Не помогли ни десятки миллиардов гривен бюджетных средств, ни миллиарды долларов технической помощи западных стран, инвестированных за 20 лет в распылённом виде в реабилитацию централизованного теплоснабжения Украины. Потребители дружно покидали ЦТ, и это явление стало лучшей оценкой действий государственных структур.
«…Методика направлена на внедрение в населённых пунктах с числом жителей более 20 тыс. человек эффективной системы централизованного теплоснабжения, которая предусматривает производство 50% тепловой энергии из возобновляемых источников энергии или 75% тепловой энергии, производимой в процессе когенерации…» [3].
В публикации [3] на сайте Министерство развития городов и территорий Украины именно эта «общеевропейская» цель объявлена основной целью модернизации систем централизованного теплоснабжения городов страны, прочно «подсевших» на природный газ. Можно провозглашать «европейский вектор» развития теплоснабжения украинских городов громко, вслух, и при этом десятилетиями идти в прямо противоположном направлении. Такова особенность украинской политики, которая наблюдается в стране последние 20 лет. Причины и глубина деградации централизованного теплоснабжения Украины подробно описаны в двух статьях автора «Централизованное теплоснабжение в городах Украины» [1, 2].
Станет ли новая методология стратегическим документом для муниципалитетов, для предприятий тепловых сетей, для самого министерства и, главное, непосредственно для потребителей, начавших сомневаться в эффективности централизованного теплоснабжения? В ответ на этот важный вопрос появилась статья-сомнение автора «Теплоснабжение городов Украины — схемы или стратегии» [4].
Настоящая статья завершает цикл статей «Централизованное теплоснабжение в городах Украины» [1, 2]. Её назначение — предложить рекомендации к новой методологии. Рекомендации, которые позволили бы ей действительно стать инструментом стратегического развития систем теплоснабжения на Украине. Важно, чтобы не повторилась история со схемами теплоснабжения 240 городов страны, разработанных по нежизнеспособной методологии 2006 года и оставшихся лежать бесполезным бумажным грузом. Важно, чтобы новые схемы получили реальное финансирование, а потребители начали возвращаться в ЦТ. Также важно, чтобы мэры городов и руководители тепловых хозяйств получили долгосрочные ориентиры и дорожные карты развития своих систем теплоснабжения. Поэтому далее — немного анализа и прогнозов.
Какой климат нас ждёт в ближайшие десятилетия?
Научный руководитель Гидрометцентра России Роман Вильфанд считает, что: «Изменение климата на Земле приведёт к смене продолжительности «волн» тепла и холода. Волны тепла будут чаще повторяться, прежде всего летом. Продолжительность этих волн тепла будет увеличиваться… Но продолжительность «волн холода» будет меньше, а их сила будет выше…» [5, 6].
Глядя в будущее, можно предположить, что затраты энергии летом станут выше, чем зимой. 2021 год очень похож на эту модель — климат становится всё более контрастным, а погодные аномалии быстро «ставят на колени» уже не только маленькие города, но и целые страны.
Что будет происходить с потребителями (со зданиями)?
По оценкам международных экспертов, Украине понадобится не менее трёх десятилетий на утепление большинства зданий до европейских стандартов. Это наиболее вероятный период существования систем централизованного теплоснабжения, необходимость в них будет снижаться по мере роста количества «термомодернизированных» зданий и спада тепловых нагрузок.
Украинским городам, планируя «глиссаду» будущего тепловых сетей, нужно определить точку их невозврата. Нужно изучать коллективную волю потребителей тепловой энергии и управлять ей при энергетическом планировании, чтобы не допустить хаоса.
Что идёт на смену газовым котлам и природному газу?
Основной технологией будущего в странах Европейского союза сегодня является электрификация отопления и охлаждения городов и зданий. Вторая базовая технология — переход на «зелёный» водород в качестве основного топлива замещения природного газа, при условии, что будут найдены дешёвые технологии для производства «зелёного» водорода — сегодня таких технологий нет.
Для Украины гораздо предпочтительнее «зелёного» водорода является развитие производства биометана. Тепловые насосы и возобновляемая электроэнергия от солнца и ветра — это самая реальная перспектива систем климатизации городов и зданий на Украине в XXI веке.
Харьковская ТЭЦ-5 (540 МВт) — одна из крупнейших украинских теплоэлектроцентралей
В каких странах Евросоюза развиваются системы ЦТ?
Исключительно в тех странах, где правительства имеют долгосрочные стратегии развития ЦТ и прямо или косвенно субсидируют это развитие. В большинстве стран Евросоюза ЦТ не развивается. Лучший пример для Украины — Дания с её тремя десятилетними национальными планами теплоснабжения (первые десять лет — повышение надёжности ЦТ, вторые десять — повышение экономической эффективности ЦТ, третьи десять лет — декарбонизация, переход ЦТ на местное топливо и возобновляемые источники).
Оглядываясь на прошедшие 30 лет, можно сказать, что Украина к таким странам не относится. Все три прошедшие десятилетия быстро меняющиеся правительства страны содействовали не развитию, а развалу ЦТ. То же самое происходит и сегодня. Уверен, что украинские города и в будущем не получат государственной поддержки, особенно от министерства финансов страны, и останутся наедине с проблемами своего теплоснабжения. Это надо знать и помнить всем поклонникам ЦТ — политика украинского государства лукава и ненадёжна.
Именно политика череды правительств Украины превратила ЦТ в «чемодан без ручки» — и бросить нельзя, и тащить всё тяжелее. Груз накопленных долгов и отсутствие энергетического планирования на Украине привели правительство к решению реструктуризировать или списать многие миллиарды гривен долгов теплосетей на долги муниципалитетов.
Верную оценку этому явлению дал мэр Мариуполя Вадим Бойченко: «Да, такая реструктуризация возможна, но только ценой потери развития городов, после этого развития больше не будет».
Жители Алчевска в 2006 году столкнулись со «всегородской» техногенной катастрофой
Техногенная катастрофа 2006 года в Алчевске (Украина)
Зимой 2006 года в городе Алчевске Луганской области Украины без отопления остались 16 городских школ из 20, 22 детских дошкольных учреждения из 25, пять лечебных заведений из 16, 517 домов из 836. В 30-градусный мороз без тепла оказались свыше 110 тыс. горожан. Последствия аварии более месяца устраняли силами десяти областей страны.
Опасная ситуация в Алчевске сложилась после прорыва магистральной теплотрассы от котельной «Восточная» в ночь с 21 на 22 января 2006 года. Утром пришлось произвести её аварийную остановку. Днём из-за отключения электроэнергии перестала работать городская котельная «Заводская», и ситуация стала катастрофической: поскольку не был произведён слив воды из внутридомовых систем, произошло «размораживание» теплосетей значительной части жилого фонда. Вследствие сильного износа систем централизованного теплоснабжения город в экстремальные морозы (температуре падала до −35°C) оказался без тепла. Украинские власти объявили в Алчевске чрезвычайное положение.
Жители города вспоминают зиму 2006 года:
«Утром просыпаемся — батареи холодные. Потом сказали, что техногенная авария. Начало всё размерзаться, на первых этажах в квартирах вообще было минус два градуса. Бабушки грелись возле конфорок, особенно на первых этажах. Где-то через неделю развернули палатки во дворах, для обогрева. В них раздавали людям горячий чай…»
«У меня дома было не очень холодно, потому что грелись электрическими обогревателями, причём не фабричными, а самопальными, огромными. Но в комнате был сантиметр льда на стёклах. Благодаря этим обогревателям у нас было относительно тепло. А мой друг долго сидел за компьютером и отморозил себе пальцы ног…»
«У нас в подъезде живёт бывший слесарь. Когда это всё случилось, он по собственной инициативе пошёл в подвал и спустил воду из системы. В итоге в окрестных домах и школах в батареях замёрзла и всё разорвало. А у нас — нет…»
«Вторник, 24 января. Дома очень холодно. Разрабатываю свою систему выживания. Домой попадаю только поздно вечером, поэтому сохранить тепло в квартире не представляется возможным. Электрообогревателя у меня нет. Что же в этой ситуации я могу по максимуму? Прихожу, сразу включаю плиту и духовку. На плиту — ведёрную выварку и большую кастрюлю с водой. Наполняю пластиковые бутылки и грелку горячей водой (благо работает бак) и закладываю их в постель (под ватное одеяло, верблюжье и кошму). Готовлю немудрёный ужин. А тут и вода нагрелась на плите. Ставлю выварку и кастрюлю в комнате. Ужинаю. К этому времени прогревается постель, но остывают грелка и бутылки. Наполняю их горячей водой и в постель ложусь вместе с ними. Бутылки и грелку располагаю следующим образом: грелка — под поясницу, по одной бутылке под руками, одна — под коленками, вторая — в ногах. Понимаю, что уснуть без головного убора не могу — такое чувство, что через макушку тепло из меня уходит в космос. Надела берет. Вроде легче стало. Мобильник завожу на 24:00. Спокойной ночи. Ой, забыла важную деталь: воду оставляю тонкой струйкой течь на всю ночь, чтобы канализация и водопровод не замёрзли, иначе это настоящая трагедия…»
Пять рекомендаций для городов и разработчиков схем теплоснабжения
При отсутствии Национальной стратегии теплоснабжения каждому городу необходима своя долгосрочная стратегия теплоснабжения на период до 2050 года. Методология разработки схем теплоснабжения ориентирована на период до 2030 года и является сугубо тактическим документом. Кабинет Министров Украины грубо ошибся, предлагая городам новую методологию как эквивалент стратегии. В эти сроки невозможно модернизовать теплоснабжение городов на уровне целей Европейского союза.
Начинать разработку схем теплоснабжения нужно с работы над долгосрочной стратегией — дорожной картой, объясняющей сроки и стоимость (или окупаемость) достижения трёх основных целей модернизации существующих систем теплоснабжения, в том числе:
- повышение надёжности теплоснабжения в условиях падающего спроса и климатических изменений (2030 год);
- повышение экономической эффективности теплоснабжения для потребителей в условиях роста цен на углеводородное топливо (2040 год);
- переход к теплоснабжению городов от возобновляемых источников на основе декарбонизации и электрификации по примеру городов Евросоюза (2050 год).
Должны быть также предложены индикаторы достижения целей по пятилетним периодам, кратным периодам каденции местной власти. Это позволит понимать результативность действий местной власти по развитию теплоснабжения.
В начале работ необходимо выполнить полный анализ существующей системы теплоснабжения города по единым критериям — и централизованного, и децентрализованного. Нужно сравнить техническую и экономическую эффективность существующих систем теплоснабжения, прежде всего с точки зрения интересов потребителей. Именно потребители, их интересы должны определять будущее теплоснабжения.
Выделив зоны теплоснабжения города, определить индексы их эффективности для прошлых и будущих периодов на основе анализа спроса на тепловую энергию от потребителей.
Насколько известно автору, подобный анализ на Украине при разработке схем теплоснабжения никогда не проводился, а в фокусе анализа схем теплоснабжения всегда были исключительно системы централизованного теплоснабжения, которые сравнивались сами с собой. Как при «развитом социализме», который тоже сравнивался сам с собой.
Ускоряющийся рост объёмов «термомодернизированных» зданий будет неизбежно снижать нагрузки для централизованных систем теплоснабжения в разы. Повторимся, что целесообразно в схемах теплоснабжения предлагать зоны и границы зон теплоснабжения по пятилетним периодам, кратным непосредствнно периодам каденции местной власти.
Отдельной частью схемы теплоснабжения должен быть план сохранения надёжности существующей системы централизованного теплоснабжения на период до 2030 года. Этот план должен защитить потребителей и теплосети от катастроф, подобных катастрофе в городе Алчевск Луганской области Украины, на период модернизации системы теплоснабжения по европейским канонам. Большое значение для этого имеют современные системы диспетчерского контроля и управления. Там, где их ещё нет, их нужно немедленно создавать.
Повышение экономической эффективности теплоснабжения особенно важно для систем централизованного теплоснабжения. Привлечение значимых финансовых ресурсов для модернизации систем ЦТ от международных банков и фондов на данный момент невозможно для предприятий тепловых сетей с их хронической задолженностью. Только городские администрации при поддержке министерства финансов страны (обеспечивающего суверенные гарантии) способны брать и возвращать международные кредиты. Я сознательно не упоминаю о кредитах украинских банков в силу их нерентабельности.
Примером может служить проект Европейского инвестиционного банка (ЕИБ) по модернизации системы централизованного теплоснабжения города Кривой Рог Днепропетровской области Украины — опыт подготовки и реализации этого проекта рекомендую изучить всем городам, разрабатывающим свои схемы теплоснабжения.
Несколько тезисов к будущей Национальной стратегии теплоснабжения Украины
1. Стратегия охватывает все виды теплоснабжения на территории Украины, включая отопление, горячее водоснабжение и охлаждение (климатизация).
2. Стратегия является важнейшей составной частью энергетической стратегии Украины с построением отдельного сводного топливно-энергетического баланса по всей стране.
3. Стратегия должна быть синхронизирована с новой национальной стратегией «термомодернизации» зданий Украины.
4. Стратегия является методологической основой для построения региональных и муниципальных стратегий, а также для энергетического планирования.
5. Основной целью стратегии является энергетическая трансформация теплоснабжения городов и зданий Украины с замещением углеводородного топлива местными возобновляемыми источниками топлива и энергии в период 2022–2050 годов.
6. Отдельной частью стратегии является реабилитация стареющих систем ЦТ для обеспечения их надёжного функционирования в переходный период (2021–2030 годы) на основе схем теплоснабжения, как методологической основы краткосрочного энергетического планирования (десять лет).
7. Стратегия предлагает поэтапный отказ от монопольных систем и переход к локальным рынкам генерации с привлечением финансовых средств инвесторов для строительства объектов возобновляемого отопления и охлаждения. Финансирование реабилитации стареющих систем ЦТ в переходный период будет основываться на средствах муниципалитетов и предприятий тепловых сетей.
8. Данная стратегия основана на территориальном и секторальном подходах при выборе приоритетов в использовании технологий, топлива и энергии в планируемый период.
